什么是扩容及常见的扩容方案

以太坊是目前最多人使用的一条公链，随着项目越来越多，问题也渐渐浮现。手续费持续高涨，尤其是目前DeFi的蓬勃发展，高昂的手续费让不管是DeFi或是区块链游戏，都变成了大资产用户的游乐场，以太坊的扩容明显是当务之急。

为什么需要扩容？

讲到扩容，就不得不提到Vitalik 提出的区块链的三角难题，文中提到

The trilemma claims that blockchain systems can only at most have two of the following three properties : Decentralization, Scalability and Security

也就是说，去中心化、安全性和可扩展性，三者只能满足其中两者，但对于区块链来说，最重要的就是去中心化及安全性，所以暂时牺牲扩容是必要之恶。

目前的以太坊的效能尚未准备好满足这么大量的交易，扩容的目标是通过简化用户与去中心化世界之间的互动来改变这种状况。希望与分散式生态系统的交互变得如此轻松，以至于任何人都可以这样做而不必担心系统的复杂性。

以太坊的本身和Layer2 扩容正在同时发展中，但要完成以太坊本身的扩容，至少还需要等待两三年的时间，所以目前Layer2 的发展还是值得关注。

目前主要有几种扩容方式，可以打造新的区块链协议如Avalanche，但是当区块容量越大时，这类区块链将更难以验证，而一般电脑无法支援这么庞大的运算，有变得更中心化的可能。

也可以像以太坊2.0 使用分片（Sharding）技术，创建专用于特定交易的处理区域。这样能够将验证任务分发出来，验证者就只需要验证他们关心的交易。

还有像是链下的解决方案，不必将所有交易放在区块链上，而是可以通过Layer2 协议在链下执行大部分交易。链上的智能合约只需执行两个任务：处理存取款和验证链下交易的有效性。由此减轻链上负担，提高交易处理效率。

目前Layer2的扩容技术大概可以分为状态通道State Channels、Plasma、侧链Sidechain、Rollup等等。

通道是最早被广泛讨论的解决方案之一，类似比特币的闪电网路，允许参与者在链下交易，而只向基础层提交两个事务。

尽管状态通道具有轻松处理每秒数千笔交易的潜力，但它们也有一些缺点。必须先知道参与者，而且使用者必须将其资金锁定在多签合约里面，也不适用于所有智能合约的使用场景。

Plasma是由Joseph Poon 和Vitalik Buterin 提出Layer2 解决方案。

Plasma 利用智能合约和Merkle 树的使用来创建依附于「主」以太坊区块链的「子」区块链。这些子链又可以循序产生它们自己的子链，并能依次循环往复，把交易从以太坊主链转移到子链可以达成快速而便宜的交易。

Plasma 的缺点之一是，使用者如果想要从子链提取资金的等待时间较长，与状态通道类似，Plasma 无法用于扩展通用智能合约。

OMG 和Matic 都是使用Plasma 技术的Layer2 项目，OMG 建立在他们自己的Plasma技术上，叫做MoreViable Plasma。而Matic Network 则是使用改编版的Plasma 框架。

侧链是与以太坊兼容的独立区块链，具有自己的共识模型和区块参数。

通过使用相同的以太坊虚拟机，可以与以太坊实现互操作，因此可以直接将之前部署到以太坊主链的合约直接部署到侧链上，对开发者来说非常友善。

xDai 是使用侧链的一个Layer2 项目。

Rollup 技术通过将侧链交易简化或汇总成单个交易并产生加密证明，也称为SNARK（succinct non-interactive argument of knowledge）来提供扩容，并把这个证明提供给基础层。

通过Rollup，所有交易状态和执行都在侧链中执行，以太坊主链只储存交易数据。目前有两种Rollup，分别是ZK Rollup 及Optimistic Rollup。

目前打造Rollup 技术的Layer2 项目有Loopring, zk sync 和Optimsm。

尽管有上述这么多种的Layer2 方案，以太坊社群还是决定以Rollup 系列为主，再加上Eth2.0 的分片做为目前的扩容方向。那么NFT 的生态系呢？有哪些产品或服务采用这些技术呢？待我们下篇介绍！

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