15、区块链安全与可扩展性：挑战与应对

区块链安全与可扩展性：挑战与应对

1. 区块链安全研究的紧迫性

近年来，区块链市场发展迅猛，但与此同时，恶意人员对区块链系统的攻击也日益猖獗，给交易安全带来了严重威胁。因此，开展区块链安全问题的研究迫在眉睫。

2. 比特币可扩展性权衡相关工作

2.1 可扩展性的概念

可扩展性是指系统、流程或网络在一定时间内处理不断增加的任务的能力，或者是其为适应这种增长而进行扩展的潜力。例如，一个网络如果在负载增加且硬件等资源融入系统时能够提高总输出，那么就可以认为它具有可扩展性。在计算机系统中，如数据库、网络和路由器等，可扩展性是一个重要因素。

2.2 比特币可扩展性权衡

比特币可扩展性权衡是指关于比特币网络能够成功处理和执行的交易数量限制的讨论。这与比特币区块链中的记录（即区块）在大小和频率上受到限制有关。比特币区块包含比特币网络上的交易，比特币网络的链上交易处理能力受到平均十分钟的区块创建时间和区块大小限制的制约，这共同限制了网络的吞吐量。据估计，比特币网络的最大交易处理能力在每秒3.3到7笔交易之间。为了有效解决这个问题，已经提出并实施了各种解决方案。

2.3 分叉类型

为了提高网络的交易处理限制，需要对比特币的技术原理进行各种改进，这个过程被称为分叉。分叉可以分为两种类型：软分叉和硬分叉。
- 软分叉 ：软分叉是指规则的任何改变，使得旧软件能够将新生成的区块识别为有效。因此，它具有向后兼容性。当非升级软件和新规则不认为新生成的区块有效时，软分叉也可能导致区块链分裂。
- 硬分叉