区块链 TPS 为何在实际应用中常“崩盘”

高 TPS（每秒交易数）意味着可扩展性，但每增加一笔交易，都会加重那些本应保持网络去中心化的节点的负担。

区块链每秒交易数（TPS）常被视为性能指标，但这一数据并不能完整反映网络实际扩展能力。

Psy Protocol 创始人、前黑客卡特·费尔德曼在接受 Cointelegraph 采访时表示，TPS 数据往往具有误导性，因为它忽略了去中心化系统中交易实际如何验证和传播的过程。

“许多主网前测试、测试网或者隔离环境的基准测试，只用一个节点来测算 TPS。这种情况下，你甚至可以说 Instagram 是一个区块链，能实现 100 亿 TPS，因为只有一个中心化权威机构验证所有 API 调用。”费尔德曼称。

部分问题源于大多数区块链的设计理念。追求更高速度的同时，每个节点的负载也随之加重，去中心化难度提升。通过将交易执行与验证过程分离，可以在一定程度上减少这样的负担。

新项目宣传高 TPS，但实际网络使用中很少达到数字上限。来源：MegaETH

TPS 忽略了去中心化的成本

TPS 可以作为区块链性能的一个有效基准，TPS 越高，网络能够承载的实际用量越大。

但费尔德曼认为，绝大多数头条式 TPS 数据展示的都是理想状态，这类数据很难映射到实际主网吞吐能力。耀眼数据并不能展现系统在去中心化环境下的表现。

“虚拟机或单节点的 TPS 并不代表区块链主网的实际性能。”费尔德曼称。

“不过，在生产环境下区块链可以每秒处理的交易数量，仍然是评估其承载规模的有效方式，这正是扩容的本质。”

区块链中的每个全节点都必须检查交易是否符合协议规则。如果有一个节点接受了无效交易，其他节点应当拒绝。这正是去中心化账本得以运行的关键。

区块链性能考察的是虚拟机执行交易的速度。但在现实环境中，带宽、延迟与网络拓扑同样关键。因此，最终性能还取决于交易在网络中其他节点的接收和验证效率。

因此，白皮书中公布的 TPS 数据往往与主网表现存在较大差异。那些将执行与传播、验证成本隔离的测试，更多测量的是虚拟机的速度，而不是区块链扩展性。

EOS 曾是费尔德曼担任区块生产者的网络，在首次代币发行中创下了历史纪录。其白皮书曾提出理论 TPS 可达 100 万。这一数据即使放到 2026 年依然引人注目。

EOS 从未达到其理论 TPS 目标。早期报告称，在理想环境下每秒可处理 4000 笔交易。但 Whiteblock 的区块链测试人员所做的研究显示，在现实网络中其吞吐量仅约为 50 TPS。

2023 年，Jump Crypto 团队展示出的 Solana 验证器客户端 Firedancer，实现了 EOS 未及的 1 百万 TPS 测试纪录。目前，许多验证者已在运行其混合版本 Frankendancer。在现有真实环境下，Solana 每秒处理交易通常在 3000-4000 之间。约 40% 为非投票交易，更能体现真实用户活动。

Solana 于 2 月 10 日非投票交易 TPS 数据为 1361。来源：Solscan

破解线性扩容困境

区块链吞吐量通常随工作量线性增长。更多交易意味着更高活跃度，也意味着每个节点需要接收、验证更多数据。

每增加一笔交易，计算负担也随之提升。到一定阶段，若不牺牲去中心化，带宽、硬件和同步延迟将使得继续线性扩容变得不可持续。

费尔德曼表示，要突破这一限制，必须重新思考有效性证明的方式——如零知识（ZK）技术。ZK 是一种无需让每个节点重复运行交易、即可证明一组交易正确性的方式。由于能在不泄露全部数据的基础上完成验证，ZK 也常被当作隐私问题的解决方案。

费尔德曼认为，这种递归式 ZK 证明同样有助于扩容难题。简而言之，这指的是用一个证明来验证其他证明。

“你可以把两个 ZK 证明合成一个新的 ZK 证明，用于证明前两个证明的正确性。”费尔德曼称。“因此，你可以把两份证明合成一份证明。”

“比如说，我们有 16 个用户的交易，可以将其变成 8 份证明，然后 8 份再合成 4 份证明，”费尔德曼一边解释，一边展示了多层证明最终收敛为一的证明树图示。

多份证明如何合成为一。来源：Psy/Carter Feldman

在传统区块链架构中，提高 TPS 会加大每个节点在验证和带宽方面的需求。费尔德曼指出，基于证明的架构意味着吞吐量提升无需等比例提高节点验证负载。

这并不意味着 ZK 能够彻底消除扩容权衡。生成证明本身计算负担极大，或需专用基础设施。验证对普通节点来说变得便宜，但重担转移到了承担复杂加密运算的证明者。此外，将证明型验证集成进既有区块链架构并不容易，这也解释了为何主流网络仍依赖传统执行模型。

超越纯粹吞吐量的性能衡量

TPS 并非毫无意义，但其价值取决于具体场景。费尔德曼指出，相比于纯吞吐量，诸如交易手续费等经济信号更能清晰反映网络健康与需求。

“我认为 TPS 可以作为区块链性能的第二重要指标，但只限于生产环境，或在交易不仅被处理，还能被其他节点转发和验证。”他说。

LayerZero Labs 发布 Zero 链，声称通过 ZK 技术可扩展至 200 万 TPS。来源：LayerZero

区块链现有的主流架构也影响了投资者决策。顺序执行链很难平移为基于证明的验证架构，无需彻底重构交易处理流程。

“最初几乎所有融资都只会给 ZK EVM（以太坊虚拟机相关项目），”费尔德曼解释 Psy Protocol 早期融资遇到的阻碍。

“大家不愿意投，是因为这一切非常耗时。你不能直接‘分叉’EVM 或其状态存储，因为一切都被完全不同地处理了。”

多数区块链中，TPS 提升意味着每个节点负担加重。单一的高指标并不说明这种负载就是可持续的。

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