搞清「百万 TPS」是神话还是现实，本文用简单中文帮你梳理区块链性能关键词：网络带宽、共识延迟、并行执行、可验证存储结构、去中心化程度、硬件门槛。
为什么说区块链性能不容易“口嗨”？
“80 万 TPS 一上线就宕机”的故事过去不到一年就又重演，根源在于大多数人只盯着单一指标，却对系统性瓶颈缺乏认知。下面把复杂问题拆成三块：网络、共识、执行，逐一剖析。
网络模块：不只是“网速够不够快”
它常被忽视，却决定整条链的“起跑线”。
2.1 网络设施层：光速瓶颈
- 带宽：2022 年以后，多数高性能公链把节点基准拉到 1 Gbps。
这意味着：家用 100 Mbps 宽带再也无法当节点，网络开始重度中心化。 - 延迟：洲际 200–300 ms 是物理定律下限，想再缩？只能在同一机房玩“中心化链”。
2.2 节点连结层：广播效率
- 一次多发 VS 顺序发：如果把消息同时甩给全部邻居，可减半延迟，但带宽需求呈线性放大。
- 规模效应：1 万个全球节点时，实测广播延迟中位数 3–6 s，最坏 15 s。想 1–2 s 出块？节点规模必须回到数百台机房服务器。
2.3 广播协议层：少传一点，快转发一分
- 紧凑区块（Compact Block）：2016 年比特币用交易哈希前缀取代整包交易，区块广播时间从 120 s 降到 10 s，后续公链几乎全体跟进。
- Shrec 协议：Conflux 把冗余流量砍掉 83%，同等带宽下 TPS 提升 6 倍。
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共识模块：延迟和安全的拉锯战
一句话总结：带宽够了，真正的极限是共识层。
3.1 带宽：不再稀缺
- 中本聪时代，带宽被刻意压低防止分叉；自 2017 年起，新协议改用并行或弹性区块大小，带宽已不是主矛盾。
3.2 延迟：倍率才是真功夫
| 共识类型 | 延迟放大倍数（典型值） |
|---|---|
| 比特币 PoW | 30–60× |
| Prism | 23× |
| Conflux | 3× |
| PoS（常见实现） | 3–5× |
差异来自：
- PoW 需等待 6 确认，PoS 通常参考中位延迟，节点少可压到 < 10 s。
- 节点规模放大 3×，最大/中位延迟差距会从 3× 变成 9×，因此 PoS 才敢喊秒级确认。
3.3 “分片”陷阱：把蛋糕切小，却忘算风险
- 逻辑：节点分组 → 处理子集交易 → 汇总全局状态。
- 代价：跨组可信假设升高，对安全性极端敏感的经济场景必须谨慎使用。联盟链反而成了分片的天然落地场景。
小提醒：
- 宣称的 1 confirm=finalized，其实是故意缩短安全窗口的市场话术，一旦攻击发生即被戳破。
执行模块：CPU、存储与验证的三角困境
解决掉网络与共识后，链上大提速的秘密藏在 CPU 和硬盘里。
4.1 CPU：能并行就绝不串行
- 串行极限：跑满一颗顶尖核心，EVM 理论值 ≈ 1 亿 Gas/s，相当于目前以太坊的 80 倍 TPS。
- 并行潜力：Conflux 针对 EVM 链上实际交易的模拟显示，可并行比例≈90%，最多带来 9× TPS 提升。
- 难点：交易的相互依赖最难预测，Gas 定价模型必须既防拥堵也防 DoS，才不会在最差场景“卡死”单核。
4.2 存储访问：IOPS 沉默的守门人
- 一个普通 SSD 4K 随机写约 4 万 IOPS，两个账户修改≈一次写，故理论上限 2 万 TPS。
- 示例：Aptos 实际要求 4 万 IOPS，却公开 16 万 TPS——前提是把 90% 写缓存放内存，生产环境落地即大缩水。
4.3 可验证存储结构：要安全还是要速度
- MPT（以太坊）：轻节点验证任何状态需 10× 额外延迟。
- 折中方案：牺牲可验证存储（删 MPT）的确能提速，却削弱“不信任任一节点的”区块链初心。👇
FAQ：读者最常问的 5 个问题
Q1：区块链 TPS 是不是越高越好？
A：不是。TPS、去中心化、安全性呈三难困境。极端 TPS=中心化数据库速度，却失去去中心化意义。
Q2：家用电脑还能不能跑全节点？
A：若链要求 1 Gbps 带宽 + 40K IOPS SSD + 256 GB RAM，链上规模将局限于机房级硬件，家用机只能做轻节点。
Q3：PoS 为什么能媲美中心化支付？
A：节点规模小 → 中位延迟低 → 能在 5 s 内确认。但大流量真实经济环境仍需衡量节点数量和安全预算。
Q4：并行 VM 会不会引发更高 Gas 复杂度？
A：会。为了鼓励高并行而降低 Gas，可能在串行场景完全瘫痪。Gas 计费必须动态感知冲突，目前仍是研究热点。
Q5：为什么测试网 TPS 远高于主网？
A：测试网节点少、交易简单、无攻击压力。主网上线后，带宽抖动、共识延迟放大、存储写放大同步发生，“完美环境”消失。
写在最后：可落地的性能增长路径
与其迷信实验室“百万 TPS”，不如认准三步走——
- 网络先够宽：把节点门槛控制在个人 IDC 级别。
- 共识再加速：3–5× 延迟放大已是当前算法极限，别再硬吹“秒级”。
- 执行均衡并行+缓存：用 Move + SSD + 内存优化 组合把链上限推到 数万 TPS。
当任何项目只谈“结果”不谈“前提”，请把本文列出的硬性数字甩给他：
带宽、IOPS、节点数、确认倍率——四项至少亮两项，才是真正踏实的性能升级。