区块链:比特币、以太坊的发展瓶颈即将消失，盘点过去4大方向的扩容方案，你看好哪些？_ERK

一眨眼，从17年“扩容”这个词进入圈内大众的视线至今，已然4年过去了。

4年里，无数的团队为了区块链扩容大计做出了卓绝的努力，他们有的致力于提升比特币或以太坊的可扩展性，有的则干脆另起炉灶，想要没有技术包袱的实现更好更快的比特币或是以太坊。

而随着Arbitrum的主网上线，我们对于“扩容”这本书，已经翻到了倒数第二章。相信几年之后伴随着ETH2.0分片+Rollup的“最终章”，扩容将不再是区块链技术发展的主旋律。

在终章之前，让我们简单回顾下过去几年，我们一起追过的那些扩容方案：

通道闪电网络，Raiden，Celer，Connext

提到扩容，通道可能会是很多老玩家脑子里蹦出的第一个词。

最早的扩容技术应该算是比特币闪电网络，然后ETH上面有了类似的Raiden，包括后来的Celer等项目。

闪电网络作为最早的扩容方案，拿发展时间和今天的数据来看，无疑算是“失败”的，Raiden在ETH的扩容方案里更是存在感最弱的一个。

V神发文探讨CEX的安全性：希望技术上使交易所接近非托管:11月19日消息，针对FTX事件，V神发文”安全的CEX：偿付能力证明“，探讨使交易所更接近去信任化的尝试历史、这些技术的局限性，以及一些新的、更强大的想法，这些想法依赖于ZK SNARK和其他先进技术。

V神表示，使用ZK-SNARKs可改善隐私和稳健性，将所有用户的存款放入一棵Merkle树中，并使用 ZK-SNARK 来证明树中的所有余额都是非负的，加起来为一些声称的价值。如果我们为隐私添加一层哈希，则提供给每个用户的Merkle分支将不会透露任何其他用户的余额。

对于更进一步，不想仅仅证明交易所有资金来偿还用户，更要防止交易所完全窃取用户的资金。V甚表示，理想的长期解决方案是依靠自我托管，并辅以多重签名和社交恢复钱包等技术，以帮助用户应对紧急情况。在短期内，有两种明确的替代方案：Coinbase等托管交易所、Uniswap等非托管交易所。

最后，V神表示，短期内，交易所分为两个明确的“类别”：托管交易所和非托管交易所。今天，后一类只是DEXes，例如Uniswap，未来我们可能还会看到加密“受限”的CEXes，其中用户资金保存在类似于validium智能合约的东西中。我们也可能会看到半托管交易所，我们用法定货币而不是加密货币来信任它们。

两种类型的交易所都将继续存在，而提高托管交易所安全性的最简单的向后兼容方式是添加储备证明。这包括资产证明和负债证明的组合。为两者制定良好的协议存在技术挑战，但我们可以而且应该尽可能地在两者上取得进展，并尽可能开源软件和流程，以便所有交易所都能受益。

从长远来看，V神希望我们越来越接近于所有交易所都是非托管的，至少在加密方面是这样。钱包恢复将存在，并且可能需要为处理小额交易的新用户以及出于法律原因需要此类安排的机构提供高度中心化的恢复选项，但这可以在钱包层而不是在交易所本身内完成。[2022/11/19 22:06:43]

原因无它，通道技术的原理是在交易双方间开启多个微支付通道，互相连结并形成网络，多数时间里只适合固定交易对象的高频交易场景，且通道节点需要质押金额，由于质押金额的不同，非常容易形成不同的路由瓶颈而导致转账失败。

V神发布针对信标链的终结性模型替代设计构想:金色财经报道，以太坊联合创始人V神在Ethresearch论坛中发表针对信标链的替代设计方案《一个基于累积委员会的终局性模型》，他认为信标链从长期来看可以切换到这个方案，以取代此前计划切换的CasperCBC方案。他表示该方案的核心属性包括：可以在通常情况下提供单时隙（slot）的经济终局性；即使发生了单时隙（slot）的重组（reorg），对于串通的多数人来说，执行也要昂贵的多，从而减少共识可提取价值CEV（consensus-extractablevalue）；摆脱对LMDGHOST分叉选择的严重依赖，避免已知的缺陷，并引入复杂的混合分叉选择规则来修复这些缺陷；有可能允许较低的存款规模和较高的验证人数量；保留了经济终局性可以接近一个非常大的数字（数百万ETH）。[2021/8/5 1:36:30]

闪电网络在17年时有一个视频的讲解和推导特别火，随着通道节点越来越多，那些中大型节点，也就是有着更大质押金额的节点，会越来越受欢迎，因为其不会造成路由瓶颈。而那些小金额的节点，会逐步淘汰。

很简单，如果你想在A到Z之间通过闪电网络转10个BTC，那么途径的的B,C，D等闪电节点，其BTC余额大于10的才会被选中，小于10的自然要绕开。长此以往，很容易推演出来，闪电网络会慢慢自发演化汇聚到一个最有效率的方式，即几个超大节点参与到几乎所有的路由。

V神发布“Verkle树和状态到期”详细计划，状态到期用状态树列表替换单个状态树:V神（Vitalik Buterin）表示，为Verkle树和状态到期写了一些更详细的计划（包括原始EIPs）。Verkle树：在现有的hexary Patricia树旁引入一个新的Verkle状态树。在硬分叉之后，Verkle树存储对状态的所有编辑以及所有访问状态的副本，并且hexary Patricia树不能再修改。这是向以太坊完全依赖Verkle树来存储执行状态多阶段过渡的第一步。状态到期：用状态树列表替换单个状态树，大约每一年一棵树。状态编辑存储在与当前期间相对应的树中，并且客户端不再存储超过最近两个期间的树。使用旧状态的交易，在最近两个期间没有修改，需要提供见证人。[2021/6/18 23:46:59]

嗯？这和我们传统的用户-银行-用户有什么区别？这些超大节点不就是银行么？这还是主打去中心化的区块链和比特币么?

关于通道技术，除了闪电网络，目前最值得关注的两个项目是Celer和Connext，原因在于ETH目前Layer2割裂严重，若是短时间无法形成一家独大的局面，那么在几个Layer2之间搭建状态通道网络，在一定程度上缓解这种“割裂性”，反而会成为必不可少的技术方案。

V神发推称赞EIP 1559 用户质疑该提案将会损害矿工利益:10月20日消息，今日上午V神发推称，EIP 1559正是当今世界所需要的。对此，有用户表示反对，称应该否决该提议，他表示虽然EIP 1559确实很有趣，但是似乎它会对矿工造成很大的伤害。并认为如果该提议获批将会影响大型矿工和矿业集团继续参与以太坊网络挖矿。目前V神尚未回复。

据悉，EIP 1559由V神于2018年首次提出，预计使以太坊区块链的收费市场更加可预测并缓解拥堵。[2020/10/20]

但不管怎样，通道技术注定只能作为一个扩容方案的“辅助位”，站不到前排，更不用提C位。

DPoSEOS，Tron，BSC

EOS，Tron作为17-18年最富盛名的“以太坊杀手”，其技术核心，无疑就是DPoS，后面更是催生出好多其他的DPoS和DPoS变种系列高速链，现如今大名鼎鼎的BSC，同样是用的DPoS。

DPoS其实最早由Bitshare在2014年提出，然而进入主流视线，却是17年的EOS。

分析 | 金价突破可能会使比特币突破1.2万美元:现在，分析师转而关注黄金价格的走强，以确定比特币是否也能继续涨势。最近几周，比特币作为投资者的避险天堂，贵金属与比特币之间的关系越来越密切。此前遇到地缘事件，恰逢BTC / USD再次上涨至超过12,000美元。 Twitter上名为RideTheLightning的加密交易员和开发者指出，黄金目前处于短期区间的顶部，正在寻求突破 “金价目前遭遇了阻力，如果金价突破的话，我不知道比特币是否会跟进。”（cointelegraph）[2019/8/13]

EOS刚一上线便饱受争议，批评的人指责21个节点的设计无论是从数量上，还是对硬件的要求上都完全“不去中心化”，赞成的人认为这种一币一票的机制最符合现阶段人类领域的“代议制民主”，并反驳说，BTCPoW目前有影响力的大矿池数量，其实还不到21个。

客观的说，EOS还是给区块链带来了很多新的思路，比如把全网的CPU，内存等转化为可以买卖的资源，是第一个拥有“宪法”的区块链，提出了仲裁委法庭的概念，把“链上投票”这个概念深入人心……

当然，这些与扩容无关，所以暂且不表。

DPoS在扩容领域，最大的特点就是让21个“高性能超级节点”来处理所有的事务，包括打包，出块，验证等等。

这里有个概念要特别强调，即“高性能超级节点”，后面我们讲其他扩容方案的时候，你也会经常看到。

DPoS本质上来说依旧是PoS，但区别于普通的PoS，为了提升整个网络的性能和TPS，DPoS对于节点的要求比之前的PoS高了无数倍，要求节点拥有超高的运算性能与足够的带宽，尽可能的提升整个链的处理能力和节点之间的通信速度，相当于是把传统PoW，PoS里面木桶理论中所有短的木板统统消除，只用21块基本上等长又结实的木板来做这个桶。

DPoS这21个节点是通过Token持有者链上投票选举出来的。

后面DPoS的各路变种，LPoS，BPoS，NPoS等共识机制，以及后面许多的新型公链-比如IOST，Algorand之类，其实都有着EOS的影子，只不过节点数量不再是21，DPoS里面的D去掉，节点的方式从直接投票生成变成了委托投票，或是可验证随机函数指定等方式等生成，对于节点硬件的要求没有EOS那么“变态”，然而高性能依旧是必须的。

很有意思的是，目前所有这些“XPoS”里面，最能打的，反而是年龄最小，几乎没什么原创，只是单纯Fork了ETH然后把共识机制从PoW变成了DPoS的BSC，不知道算不算是一种讽刺。

但不管怎么说，高性能节点从EOS的DPoS时代，算是正式进入了区块链“矿工”阶级，不仅趋向中心化，但凡区块链项目，都会存在。

大区块BCH,BSV

大区块是一个比DPoS更加“直观”的扩容方式。

既然现在TPS这么低，主要原因就是因为一个区块里面可以容纳的交易太少，那我把区块扩大10倍，甚至100倍，从1M提升到10M，100M，甚至1G，TPS不就相应的扩大了10倍，100倍，1000倍了么。

大区块主要是围绕着BTC扩容，与ETH无关，也诞生了区块链历史上著名的BCH与BSV分叉事件，三大阵营口水战了数年不止，基本上谁都无法说服谁，颇有当年“基督教”分叉的既视感。

这其中，BCH算是“温和大区块”流派，认为区块大小应该随着网络的需求和互联网的技术进步逐步提高，BSV则是“极端大区块”流派，一开始就把区块大小提升到很大，后来更是开放了“无上限区块”的扩容方案。

然而简单提升区块大小并没有想象的那么简单，18年末BCH的压力测试，有16%的全节点掉线，无法同步数据；19年4月，BSV的压力测试则造成了6个区块的重组。节点掉线，区块重组，孤块等一系列问题，会随着单个区块数据的逐步增大而逐渐显现出来。

以BSV为例，在BSV的构想中，最终的成熟形态，应该是类EOS那种超级节点风格，甚至比EOS更高的硬件和带宽要求，差不多是数据中心级别。最终通过市场的优胜劣汰，留下几家或是十几家“超高性能超级节点”来做矿工。只不过不是投票，而是依旧保持纯正的PoW，强调的并非节点数量或是“去中心化”，而是“Permissionless”。

你看，高性能节点，又在这里出现了。

关于使用高性能节点是否伤害去中心化这个区块链最为重要的特性，依旧是一个当前有所争论的话题，而大区块，无疑是高性能节点的一个前排代表。

两个项目在智能合约的方向上也走出了完全不同的道路，BCH最早开始起草的是虫洞协议，后来宣布失败，走回了纯电子现金路线，再后来BSC火了之后，开始开发一个叫做SmartBCH的侧链，类似于BSC，走兼容EVM的路线，据说已经基本完成，相信大家很快就能体验到了。

BSV则是一开始就坚持打造原生的PoW+UTXO+脚本，来实现类智能合约的功能，目前也有了不错的生态。SmartBCH的竞争对手是ETH的各个侧链以及L2，BSV则是一开始就把ETH本身作为竞争对手来看的。相信至少还得有三五年，大区块这种扩容方式是否可行或是证伪，市场才会给出一个相对确切的答案。

侧链Matic，Skale，BSC，Heco，Near，Avax，Fantom

严格意义来讲，侧链本身只是一个概念，并不能算是一种具体的扩容技术手段。

比如当前的Matic和Skale就是侧链，都是PoS链，他们的共识机制有所不同，但都是为了ETH而服务，他们最开始的目的便是扩容ETH。

BSC，HECO这种“交易平台链”，直接Fork了ETH，然后共识改成DPoS，ETH上面的很多资产也能跨过去，所以也可以算是ETH的侧链。

Near是分片，Avax，Fantom是DAG……他们一开始的定位是一条原生的高速链。但不管什么技术手段，只要他们做了一个去ETH的桥，那么便可以某种意义上看成是ETH的侧链。

如果EOS上面做了一个桥，连接到ETH，那么你也可以说EOS是ETH的一个侧链。

当然，侧链的概念其实是相互的。比如波卡，上面有类似Moonbeam这种平行链来负责“桥接”ETH，一开始肯定会有许多ETH上面的资产通过桥到波卡上，你感觉波卡也可以算ETH的侧链。

但如果某一天波卡上面的资产比ETH更丰富，市值比ETH更大，许多原生资产反过来通过桥从波卡去了ETH上，那是不是也可以说，ETH是波卡的侧链？

所以侧链本身是个相互的概念。只是当前ETH基本一家独大，几乎所有的有价值资产都在ETH，ETH自身性能又弱，所以会让人感觉所有“搭了桥去ETH”的链，都可以算是ETH的侧链。

每一条侧链本身就是一条独立的区块链。性能，安全等等都完全取决于自身链的节点，与ETH没有任何关系。清楚侧链与Layer2的区别，是考验你对区块链扩容理解是否透彻的一个关键问题。

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