技术前沿：以太坊持续拥堵下如何实现指数级扩容？

Fundamental Labs 闫欣介绍了以太坊上主流的二层扩展方案，BSN 工作组专家 Zhu Tao 分享了 BSN 的现状与规划。

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2020 年 8 月 27 日下午，第四次「上海区块链前沿技术讨论会」如期举行。在以太坊持续拥堵的现实背景下，Fundamental Labs 的闫欣介绍了以太坊上主流的二层扩展方案，参会者围绕「以太坊的扩展」展开了高质量的问答和讨论。此外，本次活动特别邀请到 BSN （区块链服务网络）工作组专家 Zhu Tao 分享了 BSN 的现状和规划。在「展示时间」环节，Cobo 金库大掌柜刘力心做了基于二维码传输数据的硬件钱包演示，并与现场观众就硬件钱包使用习惯进行了交流。

以太坊的指数型扩展

以太坊手续费疯涨，9 月 1 日 Gasprice 中位数创下历史新高，已经严重影响了正常用户的使用。在这一背景下，可扩展的二层方案迫在眉睫。适逢其时，全球最大社区 Reddit 提出了在区块链上发行积分的构想，并给出了具体的功能和性能需求。来自 Fundamental Labs 的闫欣详细讲解了这些方案的原理、优势及适用场景，并对二层网络的发展作出了预测。

以太坊拥堵不仅仅因为交易数量增多，还因为应用中的大量合约交互消耗了比普通转账更多的网络资源。新一代的扩容方案主要从数据压缩和计算聚合两个方向寻找突破口，根据数据可用性及交易验证方法的不同，大致可以分为保证链上数据可用性的 zkRollup 和 Optimistic Rollup，以及不保证链上数据可用性的 Validium 和 Plasma。其中，ZK Rollup 和 Validium 是依靠零知识证明来主动证明 Layer 2 交易的有效性，而 Optimistic Rollup 和 Plasma 则是依赖「欺诈证明」，通过「足够长时间无人有异议」来认可 Layer 2 交易的有效性。这些方案在安全性和易用性上各有侧重，适用于不同的场景。

闫欣重点对比了 zkSync 和 Optimism 这两个方案。其中 zkSync 基于 ZK Rollup 技术，拥有高 TPS、低手续费、亚秒级确认等优点，但目前仅支持基本的转账操作，尚不能支持智能合约。其基于零知识证明的智能合约开发框架 Zinc 正在迭代中。而 Optimism 在复用已有的以太坊工具链上做得很棒，他们实现了 Layer2 的 OVM，即和 EVM 兼容的 Layer2 智能合约环境，因此如果 DeFi 团队像移植到 Layer2 上，则推荐他们。Optimism 的缺点是资产回到 Layer 1 需要较长的确认时间。

闫欣介绍了 Reddit 社区积分扩容方案的发起背景和具体内容，引申出了以太坊线性扩容与指数扩容。线性扩容指的是通过数据压缩和交易聚合等思路，提高验证效率，实现常数倍数的扩容，因此仍然存在瓶颈。而指数扩容则是通过系统架构改进来实现的，在理论上没有性能瓶颈，但会引入更多的安全假设。Rollup 是一种线性扩容，目前来看 TPS 的天花板是 3000，暂时无法很好地满足 Reddit 的要求，但考虑到零知识证明在高速发展，仍可保持关注。如果能保证链下数据可用性（off-chain data availability），将大大提高吞吐量的瓶颈，目前看到有 LazyLedger 和 Validium 在这个赛道上。此外，还有一种 Layer 1 的解决方案，通过建立与以太坊的桥的方式来实现对以太坊的扩展，典型的方案是 Near Protocol。最后，在 Layer2 生态越来越丰富的时候，有一种提供在 Layer 2 之间的跨链方案，Spacefold 目前已经实现了资产在 Optimism, Matic, xDai 之间的快速转移。

最后，特别邀请到了 DAOSquare 的创始人 Typto 和首席科学家大硕远程连线，介绍了他们对 DAO （去中心化自治组织）迁移到 Layer 2 的想法。目前在以太坊进行 DAO 的治理已经在经济上不可行，因此迁移到 xDai 上可能是一个方案。经测试在 xDai 上创建一个 DAO，只需几毛钱，目前在以太坊上创建的成本达到几千元。尽管 xDai 上没有像主网上的那么多的 DeFi 场景，但是趋势是更多的资产往那边迁移，所以还是很看好 xDai。但这也存在新的问题，目前只能比较方便的转移 DAI 这一资产，其他的 ERC20 资产需要专门配置，有一定的摩擦。此外 xDai 的节点一年收益太低了，不能可持续发展，解决这个问题可能需要通过多链解决。

BSN 的现状和未来

来自 BSN 工作组的朱涛分享了 BSN 的现状和未来。

区块链服务网络 BSN （「服务网络」或者「BSN」）是为开发者提供了一站式的区块链开发、部署和运行环境服务，整合了各大云服务商、框架商以及多个门户方的资源。BSN （区块链服务网络） 2019 年 10 月 15 日内测发布，2020 年 4 月 25 日商用启动，主要由国家信息中心，中国银联，中国移动以及红枣科技四家公司分工完成。其中，国家信息中心牵头进行顶层规划，中国移动负责网络资源规划，中国银联和红枣科技进行技术实现，银联也会负责进行网络支付的业务。BSN 的生态建设依赖 BSN 联盟成员单位，主要包括云服务提供商，金融，开发者，媒体等生态角色。

目前 BSN 已有城市节点 86 个，其中 7 个海外节点，区块链底层框架数 4 个，商用应用超过 60 个。预计今年 10 月 31 日进行升级迭代，完成 CITA 联盟链适配并推出公测；推出 BSN 许可链测试网，用户可以免费测试智能合约；基于 BSN 的 IPFS 专网开始公测；推出 BSN 跨链通信枢纽（ICH）演示版 DEMO。对于普通开发者而言，可以使用 BSN 的业务系统搭建业务。流程主要是通过 BSN 门户或者子门户进行需求提交，对接到 BSN 运维管理平台，通过该平台部署到相应的城市节点网络中，调用相应的框架，形成区块链应用的部署。

最后，朱涛和大家进行了交流，回答了大家关注的问题，包括与公有链的关系、商业模式、存储计费等。

展示时刻：使用无接触式硬件的安全 DeFi

本次技术讨论会特别增加了「展示时刻」环节，形式为 10 分钟的快速互动分享。Cobo 硬件负责人刘力心为大家分享了基于二维码传输数据的安全硬件设备，保障数字资产安全。

刘力心首先与大家交流了在使用 Ledger 这种基于 USB 或蓝牙的硬件钱包时的安全顾虑，并指出传统的这种连接方式存在攻击可能，基于二维码互扫的硬件方案更加安全，在用户体验上也更好。具体的流程如下：在手机热钱包上创建一笔待签名交易，这笔交易数据展现为二维码；使用 Cobo 金库的相机扫描热钱包二维码获取数据；然后确认交易并签名生成签名数据，展现为二维码；使用热钱包扫描签名二维码并广播交易。针对上述流程，讲者进行了 DEMO 演示，并和现场观众就安全意识和用户体验等问题进行了交流。现场观众认为，目前 DeFi 应用的主要安全薄弱点在合约安全层面，目前密钥安全和用户体验还不是大家主要关心的问题。

此外，刘力心还分享了一个在比特币社区很受认可的安全保管比特币的教程，里面包含节点配置、密钥管理、软硬件选择等，值得所有持有比特币的人阅读学习。

「上海区块链前沿技术讨论会」由上海的区块链技术爱好者发起，以线下主题分享结合讨论的形式，定期针对技术难点、技术如何服务应用等行业问题展开讨论。目前系列活动已举办 4 期，进行专题分享 13 场，参与活动的从业者累计逾 80 人次。若想了解活动细节或报名参加后续活动，可 点击此处 了解。

本文来源：链闻
原文标题：技术前沿：以太坊持续拥堵下如何实现指数级扩容？

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编译者/作者：链闻

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