以太坊扩容解决方案进展如何？

来源|区块链营地（blockchain_camp）

可扩展性一直是以太坊的一大痛点，在以太坊2.0的升级计划中可扩展性的提升占据了半壁江山。 在以太坊 2.0 计划推出半年后的今天，可扩展性问题是否有所改善？

本文主要概述了现有的以太坊可扩展性解决方案及其权衡，同时为区块链开发人员总结了一些开箱即用的可扩展性解决方案。

可扩展性有什么困难？

为什么可扩展性问题如此困难？ 我经常谈到“可扩展性三难困境（也称为三难困境）”，因为区块链必须在各种属性之间进行权衡。 对于所有的区块链来说，同时获得去中心化、可扩展性和安全性这三个属性并不容易。

——Vitalik Buterin，以太坊创始人，2017 年 11 月

比特币和以太坊等非许可公链选择在第一层优化去中心化和安全性这两个属性，因此它们无法很好地扩展。

在这些区块链中，任何参与者都可以以相对较低的时间和资本承诺成为验证者。 低门槛吸引了数千个挖矿节点参与工作量证明，保护区块链免受51%算力攻击的影响，这种高度去中心化带来了高度的安全性。 根据今年4月的数据，对以太坊区块链执行51%算力攻击的成本为每小时10。 作为加密货币中的老大哥，对比特币区块链进行 51% 攻击的成本是每小时 35 万美元。

以太坊因其去中心化程度高、安全性高而受到人们的青睐，从而成为全球区块链经济的首选，为去中心化应用提供了良好的平台。

然而，以太坊去中心化和安全性的背后以太坊最新进展，是在可扩展性上的巨大牺牲。 虽然以太坊对简单交易的理论处理速度限制是每秒 14-15 笔交易，但目前，以太坊每秒只能处理大约 5 笔交易，一旦达到每秒 6 笔交易，负载就会过载。 对于任何主流消费者应用程序或金融应用程序来说，这个数量级都太小了，更不用说全球平台了。

以太坊可扩展性的最大限制是像以太坊这样的无许可公共区块链需要每个挖矿节点验证每笔交易。

——Josh Stark，《深入理解以太坊第二层可扩展性方案》

这么严重的问题，难道整个以太坊社区都坐视不管吗？ 不，事实上以太坊基金会对于以太坊2.0中区块链基础设施的升级有着完整的规划路线图，其中可扩展性扮演着重要的角色，也就是说在未来几年内，以太坊将重点解决可扩展性问题。

但是远不能解近渴，如果我们现在构建的应用需要扩展性呢？ 当然，这取决于你的具体使用场景。 即使未来以太坊 2.0 在可扩展性方面取得巨大成功，你可能不想将所有交易都发送到以太坊主网/第一层，你仍然会选择第二层解决方案。

今天以太坊最新进展，以太坊仍然存在以下三大痛点

什么是可扩展性解决方案？

接下来说一下业界已经落地的可扩展性方案。 这里我们只讨论最常用的五种。 当然，这还不是全部。 此外，行业还有很多可以改进的地方。 区块链交易吞吐量的可扩展性解决方案，例如区块链链下计算，但由于篇幅原因，这里不再讨论。

可扩展性解决方案的权衡

每个解决方案的安全性、吞吐量、可用性和使用成本如何？ 下表提供了详细的总结。

（点击图片放大）

各方案原理及具体实现

下面描述的可扩展性解决方案都是开源的，开箱即用，您可以在去中心化应用程序中使用它们。 但是，需要注意的是，这些可扩展性解决方案仍处于开发阶段，在您的应用程序在主网上线之前，必须仔细审核它们的安全性。

为了便于使用，这里没有列出尚未实现或代码尚未开源的可扩展性解决方案。

1. 区块链下的交易签署（元交易）

参考资源

2.支付通道和状态通道

状态通道

支付渠道

状态通道只能以以太坊和 ERC-20 代币计价，而支付通道没有此限制。

支付渠道的流线型结构允许更大的吞吐量和更高效的设计，因为支付渠道只更新一个（或很少的）状态：净余额。

发生纠纷怎么办？

现有项目和实施

3. 侧链和转接桥

传输桥（或中继）将交易信息从运行各自共识算法的侧链传输到以太坊主网络。 它在主网上锁定资金或状态（或两者），并在侧链上运行去中心化应用程序以收集和处理交易。

参考资源

现有项目和实施

4.等离子链

等离子链技术概述

现有项目和实施

正在开发 Plasma 链的团队：包括 FourthStateLabs、OmiseGo、Kyokan 和 Plasma 团队。

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