簡述目前主流的擴容方案及應用現狀| 烤仔星選

特邀专栏作者

2021-01-17 03:06

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未來，隨著需求的改變，技術的進步，肯定會更多的、更先進的擴容方案出現。無論是一層擴容還是二層擴容，都會有一個相互結合的過程，相互結合才能更好的實現區塊鍊網絡的擴容。

二級標題

鏈上擴容

鏈上擴容是從區塊鏈數據層、網絡層、共識層和激勵層進行區塊鏈基本結構、模型、算法的優化和改進，即是對區塊鏈自身體系結構進行優化完善，進而提升區塊鏈性能。鏈上擴容直接改變區塊鏈的自身結構，對於成熟的網絡並不容易。鏈上擴容我們最常見的就是分片和擴塊。

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鏈下擴容

鏈下擴容，是對區塊鏈合約層和應用層進行調整，將合約與復雜計算放到鏈下，減少鏈上工作量以提升區塊鏈系統性能，鏈下擴容不改變區塊鏈基本協議。這就是說在主網絡之外，在建立一層交易網絡，最後把結算驗證結果傳到主網絡上，因此鏈下擴容也被成為二層網絡。目前，鏈下擴容主要的解決方案有：狀態通道、側鏈跨鏈、Plasma以及rollup，這幾種擴容方式也是在不斷演化發展的。

狀態通道簡單來說就是，雙方在鏈下建立一個私密雙向通道，通過交換私鑰進行簽名以後的信息，並在鏈下進行交易，需要交易雙方同時在一個通道內，無法給不在該系統內的交易者轉賬。狀態通道的的優點就是高隱私性，低延時，實時性高，基本上可以實現毫秒級。但是目前來看實現的技術難度是非常高的，狀態通道實現轉賬的前提是你需要把幣存到鏈上，且幣的數量就是你支持的最大的交易數量，如果涉及到多個狀態通道的轉賬，大額轉賬時很難實現的，你不能保證，每個通道都有足夠的存款。目前狀態通道的代表是比特幣的閃電網絡，也只支持小額的轉賬而已。
側鏈跨鏈可能是大家最常聽到的一種鏈下擴容方案，側鏈的本質就是在這個基礎層上再搭一個鏈，把交易信息放到鏈外來處理。側鏈的安全性是於主鏈分開的，側鏈有著自己的驗證者來保證自身網絡的安全性。測鏈往往有更少的驗證者，以此來確保更快的交易速度，這也意味著在擁有了高性能之後其往往有著比主網差的安全性，更容易受到攻擊。我們比較熟的這種擴容方式有比特幣的側鏈RSK，以太坊的側鏈xDAI目前發展的還可以。
Plasma在2017 年被提出,也被V神寄予厚望能解決以太坊的擁堵問題，但是目前來看並不成功。 Plasma是一個鏈下計算的擴容方案，將二層網絡的交易數據處理後提交到主網絡，並且增加了欺詐性證明的退出機制，通過這種方式利用主網算力保障二層網絡安全性。 Plasma 的設計最大限度地降低了側鏈運營商的信任要求，即使運營商行為不端，Plasma 也能防止資金被盜。但是，Plasma有著一個明顯的缺陷，Plasma鏈上每個用戶必須監控和驗證鏈上的所有交易，以檢測惡意運營商的行為並及時退出；而且用戶取出資金的時間比較長，幣圈行情瞬息萬變，驗證時間過長，對於很多用戶來說，很難接受。 Plasma的代表網絡是OmiseGo （OMG），其Plasma MVP 已上線主網。
基於Plasma的缺陷，Rollup 在19年被提出，是當下最受關注、也是最有機會落地的二層擴容方案。 Rollup將數據放在鏈上，用戶可以隨時驗證，這楊就不需要節點運行大量的數據，減輕了節點的負擔。當然，Rollup不是將所有數據都放在鏈上，它的鏈上數據僅僅限於它每一筆交易的輸入，但不包括它的最終狀態，這樣既不會給鏈下節點造成過重的節點，也不會給鏈上網絡造成擁堵。 Rollup 又可分為ZK Rollup 和Optimistic Rollup。

未來，隨著需求的改變，技術的進步，肯定會更多的、更先進的擴容方案出現。無論是一層擴容還是二層擴容，都會有一個相互結合的過程，相互結合才能更好的實現區塊鍊網絡的擴容。
未來，隨著需求的改變，技術的進步，肯定會更多的、更先進的擴容方案出現。無論是一層擴容還是二層擴容，都會有一個相互結合的過程，相互結合才能更好的實現區塊鍊網絡的擴容。