公链的可扩展性到底如何解决？

比特币从设计上就是慢的。区块链并不一定是为了速度而创建。

中本聪在设计比特币时，将安全性和去中心化置于首位，他也承认，在与中心化的竞争对手如主流信用卡网络竞争时，比特币系统将面临压力。而实际上，比特币的 10 分钟出块时间和较小的区块却让它能够维护一个全球性的、无领导网络的共识，因为这样做减少了非故意的账本分叉的频率，又能维持节点运营的低成本和存储的低要求。

比特币很慢：在过去一年中，它每秒处理的交易量 (tps) 还不到 4 次。而且比特币无法轻易扩大其吞吐量，这在围绕「区块大小」而展开的多年治理斗争中已显而易见。这场斗争的高潮是在 2017 年底，比特币现金(bitcoin cash) 成为该网络的首个主要硬分叉。为比特币区块设置一个硬性的大小限制，这使得「数字黄金」的说法从此占据主导地位。

如今，大多数投资者似乎已满足于将比特币作为一个低吞吐量系统，更看重其对高价值交易的强大结算保障，而不怎么在乎它对全球支付网络的支持。原因显而易见！交易的方程式表明，速度（即资金的交易速度）一旦提高，会给其价格带来下行压力。

以太坊怎么样？

类似的说法现在也在以太坊浮现。这个所谓的「世界计算机」项目正在做三难选择，到底是侧重高价值的交易结算，还是偏重高吞吐量的去中心化应用。简而言之，以太坊现在只和去中心化金融(DeFi) 有关 。

这种转变是必然的。以太坊在 2017 年变得非常火，其较弱的处理能力（平均 7.5 tps）无法跟上交易量的快速增长。未确认交易不断积压导致交易费飙升，并进一步让结算时间不断延迟，使得以太坊作为平台难以满足特定游戏应用和交易所的需求。

最著名的例子是加密猫(CryptoKitties) 危机，这是一款链上收藏品的游戏。在 2017 年末推出后实在太火爆，不久它就让以太坊几近停滞、颜面扫地。为了应对这种窘境，基于区块链的游戏和博彩应用，后来选择了性能更高、收费更友好的其他智能合约平台，如EOS或Tron。甚至始作俑者，即加密猫的创造者、创造力旺盛的Dapper 实验室，也筹集了 1,100 万美元去创建一个竞争性的网络，目标就是解除困扰以太坊的交易瓶颈。

当比特币遇到扩展难题时，它从支付演变成了结算。

而在同样的挑战中，以太坊从世界计算机演变成了 DeFi。

下一代区块链项目似乎不应该忽视这样一个显而易见的事实：高吞吐量的加密应用普遍缺乏一个承载平台，这为新项目打开了机遇的大门。但谁能解决用户体验和激励配置等问题呢？短期解决方案可能是两个，一是说服客户相信，非监管的金融和数据服务比现在的方案更值得考虑（行为转变），一是提供一个在性能上打败现有系统的环境（技术进步）。

消费者行为的转变需要时间和教育，才能达到预期的效果。在我们这个即时满足、而且时间有限的世界里，这种方法效率很低。作为应对，大多数开发人员和投资者选择去解决技术问题，以构建可扩展的区块链网络。

一些高吞吐量选项

分析一下近期融资的项目你会发现，可扩展性是赢得用户的首选策略。在我们的样本中，投资者已经向主打优异性能的以太坊替代品投入了超过 24 亿美元。然而，这些「超级链」中有 75% 尚未推出，其他已上线系统也未兑现它们在性能方面的承诺。

主要的 layer 1 高性能区块链项目

这一轮投资热潮还延伸到「第二层解决方案」。这些项目从基础层网络中分担了一些计算和数据存储职能，在每秒处理的交易量和节点操作成本方面，性能都有所提高。第二层解决方案的投资者，押注于区块链网络的垂直扩展，而非水平扩展。

Layer 2 扩展性解决方案

尽管注入了大量资金，但可扩展的区块链解决方案仍然难以名状。一个挥之不去的问题是，既然所有这些资金都被投入到区块链扩展的研究和开发中，那么，为什么没有出现一个主导性的解决方案呢？

规模更大，问题越多

基于去中心化的基础设施和一个节点运营者社区来让某一网络实现规模扩展，难度很大。这是因为，去中心化、安全性和可扩展性之间的关系非常纠结，这有时被称为「可扩展性不可能三角」，它让区块链系统无法同时具备这三个特性。

所有现有的网络项目都需要进行取舍。比特币和以太坊选择将去中心化（节点运营成本低）和安全性（攻击成本高）放在可扩展性（每秒交易量高）之上。像币安链(Binance Chain) 这样的替代型项目，则通过控制可访问节点数量、牺牲去中心化而获得性能的优化。另一些替代方案选择了部分牺牲网络的安全性。

面对「可扩展性不可能三角」，不同项目的不同取舍

由于计算性能是功能和被采用的先行指标，因此，试图解决这个三难问题的任何努力，都能让人们发现，到底何种策略有可能让区块链网络获得扩展。过去的许多项目常常忽略了影响某一网络能够扩展的各参数之间的关系。除了每秒交易量，应考虑的参数还包括验证者的数量、交易的成本和终结性所需的时间。

关于可扩展性的早期尝试，大多较为笨拙，都试图在不影响其他参数的情况下捣鼓某一个参数。

比特币现金和它的BSV分叉通过改变比特币代码来增加区块大小，使得每个区块可包含更多的交易。Tps 的增加是以牺牲去中心化为代价的，因为这种「升级」对节点运营者的数据存储提出了更高要求。比特现金和 BSV 都宣传自己的交易费低，但其实交易费低会减少矿工的收入，并对网络的安全构成长期的生存威胁。
另一种控制运营者成本的方法是，严格限制验证节点的数量。这种方法在 DPoS 网络中很常见，比如 EOS 和 Tron，在这些项目里，被选定的某一批节点结合在一起，控制所有的投票权。这个验证者的集合很小，所以网络能够在短时间内对交易顺序和验证达成一致，但是系统也因此放弃了去中心化和抗审查的特性。

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编译者/作者：大姐

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