区块链扩展路径长且耐用并简要分析了三种主要的扩展方法

如何扩展区块链，使其每秒可以处理数百甚至数千个事务，而不会影响其分散特性？这个问题不仅使得一些最聪明的加密领域的人不能在晚上尴尬，而且还使一些更加狂热的加密货派多年来经常发生战争。

在这篇关于区块链扩展的介绍性文章中，描述了三种众所周知的加密货币使用的非常不同的扩展方法，即——比特币核心，比特币现金和Zilliqa——。

扩容简史

实际上，在不影响分散的情况下很难提高事务吞吐量。在比特币的早期，人们很少讨论扩展问题，因为它根本不是问题。那时，比特币每笔交易的交易量（TPS）非常低，交易成本很低。比特币有更重要的问题需要解决，例如修复关键漏洞，创建生态系统，支持活跃的用户社区，以及确保比特币能够存活足够长的规模。这并不是说从未提及扩张;事实上，在Bitcointalk论坛，IRC聊天和电子邮件中已经多次讨论过这个话题，但它并没有被讨论为一个迫在眉睫的问题。

例如，在发送给Bitcoinj开发人员Mike Hearn的电子邮件中，Nakamoto提出了一个支付渠道的想法，其中“交易各方可以同意不断更新交易数据（tx），只有最终结果将被网络记录下来。“闪电网络（LN）的支持者认为这是基于Nakamoto设想的比特币协议的第二层解决方案的证据。但是，考虑到Nakamoto已经”消失“近9年，我们不能毫无疑问地说，他在这些方法中扩展比特币的愿景是什么。

但是，值得注意的是比特币在最初发布时没有块大小限制。一年后，Nakamoto推出了1MB的块大小限制，以防止垃圾邮件攻击。显然，比特币的创造者认为未来的比特币网络可能会引入更大的块。他在2010年10月写道，可以分阶段引入更大的块，例如：if（块数＆amp; amp; gt; 115000，则最大块大小=更大的限制[if（blocknumber＆amp; gt; 115000）），maxblocksize因此，比特币（第二层/LN）和BCH（更大的块）所使用的扩展方法的支持者可以声称他们的解决方案符合Nakamoto的早期愿景。在了解了一种非常不同的区块链扩展方法之后，我们将很快研究每种方法的优点和缺点。

分片解决方案

如果将较大的块与构建较大的工厂进行比较，则分片类似于在工厂内创建装配线，以便每个工人（矿工）分配专用任务，即验证区域。块的一部分，而不是整个块。 Zilliqa是一个以推广这种扩展技术而闻名的加密网络，其创始人于2016年发表了一篇关于将碎片引入公共区块链的可行性的论文。通过将事务验证过程分成多个部分（或片段），您可以显着提高吞吐量并实现更高的TPS。

Zilliqa在其最近的测试网络中使用了2,400个节点，声称记录的吞吐量达到了大约2,800 tx/s。当被问及将碎片技术应用于基于UTXO的区块链（如比特币）的可行性时，Zilliqa的首席科学官Amrit Kumar告诉news.Bitcoin.com：“Slice技术确实可以用于UTXO链。事实上，有一些学术界致力于UTXO基于链的碎片技术。“碎片将在以太坊的扩张战略中发挥关键作用。虽然这种方法可以显着提高吞吐量，但它也有弊端，我们很快就会研究这个，但首先，让我们回到由比特币扩展的不同概念引起的激烈的分岔事件。

比特币扩容之争

正如Aaron van Wirdum在《通往隔离验证的漫漫长路》（通往Segwit的漫漫长路）中写道：

“从技术上讲，自2010年10月以来，突出了块大小限制的问题。更具体地说，自2013年2月以来，该问题已经公开讨论过。到2015年春天，这个问题终于爆发了。“

在这场辩论中，像Gavin Andresen和Mike Hearn这样的开发商赞成将比特币块大小扩展到1MB以上，而忠于Blockstream的比特币核心开发者则赞成保留1MB的限制并建议其他扩展方式。最初，这是通过Segwit完成的，它减少了每笔交易的平均规模，但最终的解决方案是使用第2层解决方案闪电网络，其中多个交易发生在链条下，只有初始和最终交易记录在连锁，链条。

由于其复杂性，Lightning Networks的发展一直受到反复延迟和用户体验（UX）问题的困扰，并且网络还没有完全准备好。然而，该网络在2019年稳步增长，目前拥有近1100个BTC容量，超过8,300个节点和超过38,000个频道。 LN的优势包括立即结算交易的能力，交易成本可以忽略不计。然而，Lightning Networks也有批评者质疑其复杂性和对流动性提供者的依赖，流动性提供者的各种意图和目的使网络成为一个相对中心和托管的解决方案。

链上扩容

许多认为应该在链条中解决问题的人已经转向比特币现金，比特币现金即将庆祝其成立两周年。矿工们毫无困难地处理了8MB的区块，成本仍然很低，使得BCH交付价格低于一分钱。对大块扩张方法的批评者经常抓住两个攻击点：大块需要在网络中移动更长时间，并且在未来几年内，当块奖励减少时，交易成本将不足以鼓励矿工维持网络安全。

大块的支持者声称，增加数据存储成本和下载速度可以否定第一批批评，并且块奖励的减少可以在未来得到解决。至少在这个时候，比特币现金正在按其支持者的意图行事。然而，由于根深蒂固的差异和不断的批评，连锁和连锁扩张计划的支持者可能永远不会同意。双方的差异非常大。比特币和比特币在Twitter上的现金支持者一直在“交火”。

区块链扩容的未来

虽然大块和闪电网络被视为扩展比特币的第二选择，但它们实际上只是BCH和BTC分别价值的两种主流方法。实际上，还有许多其他提高吞吐量的建议，包括侧链，可以缓解网络压力，而无需切换到Lightning Networks等托管解决方案。

例如，尽管分片与所谓的第二代区块链相关联，但对于基于UTXO的区块链（例如比特币和比特币现金）也是可行的。然而，它也具有必须调整的缺点。正如Zilliqa的Amrit Kumar所解释的那样：

“在非分片网络中，每个节点独立地验证每个事务。但是，在分散的网络中，只有网络的一个子集验证每个事务。所以，从理论上讲，你获得的安全性确实略微弱。但是，实际上，如果切片大小（每个切片中的节点数）足够大（例如600左右）并从初始网络中随机选择，则切片中会发生任何不良事件。性别会非常小。“

虽然不同的区块链对如何实现高吞吐量有不同的看法，但项目之间的差异正在增加。从比特币诞生到现在，已经创建了数千个加密网络，每个网络都在不断追求自己的扩展路径。