虽然比特币暴涨了一波，但是仍然有人在唱衰区块链(尤其是公链)。在所有唱衰的声音当中，提得最多的是它的交易处理效率太差、TPS (每秒交易次数)太低的问题，比如“比特币每秒只能处理个位数的交易，以太坊也不过20 多笔每秒，甚至不具备支持一个普通规模应用的能力，还想C 位出道成为下一代分布式社会的底层平台?”这类问题不仅区块链唱衰者常挂嘴边，也常常是国内外区块链团队在讲述自己的工作的聚焦所在。然而，很多团队常在“研发”短短数月内就号称已经研发出TPS 高达十万甚至百万的区块链底层系统，噱头十足，然而真真假假，颇难分辨。

为了更好理解这个有着持续热度的问题，今天我们从技术视角出发，讲讲目前能够带来TPS 提升的“靠谱”方法和技术路线。希望在阅读这篇文章后，大家再看到类似“百万TPS”之类宣传时， 就能够理解他们到底在讲什么:

首先，区块链有一个著名的“三难问题”，也常称为“不可能三角”，即区块链系统无法同时在可扩展性(Scalability，国内也常译为高效性)、安全性(Security)和去中心化程度(Decentralization)这三项指标上做到最优。从另一个角度来说，那就是区块链必须得在这三者之间做出一个优化的权衡。

“不可能三角”对区块链的重要意义在于：完全抛开“三角”中的其他两者而孤立地去谈其中一者， 那就根本不是区块链。例如，支付宝TPS 很高，但它是中心化的，而非区块链所面对的“多方参与、共同记账”的开放环境。再比如联盟链(一种面向企业服务领域的区块链方案)，它就是一种TPS 很高的区块链，但它在安全和去中心化程度上都有一定的妥协，仅能用于成员已知且可信的环境，而非区块链公链所面对的开放成员(Open Membership)环境。因此，当我们听到别人提起高TPS 的时候， 首先要想一想，这个高TPS 背后隐藏了什么，它究竟是否真的具有价值。

近年来，很多研究工作都围绕如何在“不可能三角”上取得一个优美权衡而努力，而这些努力大致可分为三个大类:第一类是从共识机制出发，第二类是从区块结构出发，第三类是从系统实现出发。

从共识机制出发是近年来最火热的话题和路线

除了我们耳熟能详的工作量证明(PoW)和权益证明(POS)之外，还出现了 DPoS、Algorand、zk-SNARK、Stellar 等，大概能列出数百种。虽然花样繁多，但是我们可以把它们再细分为三个子类:

1.中本聪原教旨主义者：这部分人以中本聪的比特币白皮书为圣经，最多也就是围绕BIP 的工作方向对以PoW 为核心的中本聪共识进行小修小补，在这一派中，尝试提升TPS 的举措包括调整区块大小(甚至这样的行为都会引发巨大争议)等。

这条战线上往往以传统的比特币矿机矿场为主，虽然增加区块大小会在互联网上造成更多的传输延迟继而增加分叉风险，但由于矿场网络的特殊性等原因，在实际中还是能够获得数倍的TPS 提升(这一倍数与区块增大倍数直接相关)。

2.在中本聪共识基础上进行较大创新的改良派：这部分人又可以分为两类，一类坚信“计算即正义”，认为只有PoW 中的计算才是数字世界的真谛;另一类则务实地认为唯有PoW经历过多年的考验且几乎没有出现过大的问题，所以它仍然应该是首选。

不过在改良派中，普通认为基于PoW 的共识协议需要有大的创新才能与时俱进。早期从网络和分布式系统等角度对区块链进行改良的学术派多在这个方向上有所建树，代表性工作包括 Bitcoin-NG、Byzcoin 和Bicomp 等。这些方法一般对传统中本聪共识过程有较大的改变，包括改变PoW 的作用、改变区块结构、解耦区块产生和交易打包过程等。

然而，它们往往也会带来新的问题，比如，Bitcoin-NG 可以在PoW 共识下达到很高的TPS，但却会造成网络中出现个别节点权力过大的问题。基于此，Bicomp 提出一种双层区块结构，让不同节点打包不同功能的区块，各司其职，不能越权，制约了网络中霸权者的产生。

除了以上代表性工作，在改良派中还有一部分工作显得更为激进，体现在对区块链的“链”式结构都进行了重构，提出诸如有向无环图(DAG)等结构。该类型工作的TPS 参差不齐、相差较大，从数百到数万都有，TPS 越高者在PoW 安全性和去中心化程度上牺牲越大，这就或多或少违背了选择PoW 的初衷。此外，该类方法总体还会受限于PoW 的计算耗时、区块衔接设计与传播时间、交易传播时间等。

3.完全抛弃中本聪共识的颠覆派：主要代表为旧派网红PoS、DPoS，或新贵如zk-SNARK、Algorand、UENC 等。最有颠覆性的和最具创新性的当数UENC。UENC一个近年来崛起的新一代公链，采用独创的DPOW共识算法，大幅度提升了交易效率。难能可贵的是，UENC保持了去中心化的特性。从某种意义上讲UENC突破了不可能三角。让我们拭目以待。