以太坊發展繞不開的擴容問題

 

　　以太坊的「擴容」不是單一的、具體的問題，它是一系列問題，若是以太坊想要爲全球幾十億用戶提供服務，就必須克服這些阻礙。最廣泛的問題就是交易吞吐量。目前，以太坊每秒能夠處理15筆交易，相較而言，Visa處理速度能夠達到45000筆/秒。在過去一年裏，由於相似Cryptokitties這樣的應用程序太過流行，致使整個網絡運行速度也開始放緩，交易價格增長。

　　相似以太坊這樣的公鏈，要求網絡中每個節點參與處理每一筆交易，這也正是其主要侷限所在。再以太坊上的每一個操做——轉帳，Cryptokitty的誕生，ERC20合約的生成——都必須由網絡中的每一個節點一塊兒執行。這是設計時決定的，也是公鏈權威的保證。節點不須要從外部得知區塊鏈的狀態，它們本身能夠解決。

　　這意味着以太坊的交易吞吐量存在基本限制：不能高於從單個節點得到的數據的速度。

　　咱們能夠要求每一個節點作更多的工做。若是咱們將區塊大小加倍(不考慮gas的限制)，這將意味着每一個節點所作的工做量大約是如今工做量的兩倍。但這是以犧牲去中心化爲代價的：須要每一個節點完成更多的工做，那麼功能較弱的計算機(如消費者的設備)就可能會退出網絡，而挖礦的權利將集中到強大的運營商手上。

　　所以咱們須要一種方案，既能不增長單個節點的負荷，又能處理更多交易。

　　從概念上講，咱們能夠採起兩種方法來解決這個問題：

　　1) 若是每一個節點沒必要並行處理每一個操做呢?

　　第一種方法，改變前提：咱們是否能夠構建一個區塊鏈，鏈內節點都沒必要參與處理每筆交易呢?是否能夠將網絡分紅兩個部分，半獨立地運做呢?

　　分開後，A部分能夠處理一批交易，B部分也能夠處理一部分，這樣區塊鏈交易吞吐量就提升一倍，由於咱們如今設定每兩個節點能夠同時工做。若是咱們把區塊鏈分紅許許多多不一樣區域，那吞吐量會提升許多倍。

　　這就是「分片(sharding)」背後的理念，是由以太坊V神和其餘科研人員提出來的。將一個區塊鏈分紅許多不一樣的「片」，每一個「片」均可以獨立處理交易。分片通常是指layer1的擴容方案，由於它是在以太坊的基層協議上實現的。

　　2) 若是爲以太坊創建協議層網絡呢?

　　第二種選擇和第一種偏偏相反：與其增長以太坊自身的處理能力，不如在現有的基礎之上採起措施。在以太坊區塊鏈基本層的吞吐量不變的基礎上，嘗試執行更多操做，好比交易、狀態更新或簡單的計算。

　　這就是「鏈下」技術背後的原理，具體的技術包括狀態通道，Plasma，Truebit。雖然每一種技術旨在解決不一樣問題，但它們都須要在保證安全性的前提下，進行「鏈下」操做。

　　這也被稱做layer2，由於它們是創建在以太坊主鏈之上的，不須要在基礎層上進行改變，相反，只是做爲與鏈下軟件交互的智能合約存在的。

 

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