LAS:7大擴容方案 哪些將會推進比特幣、以太坊的下一站征途？

在《比特幣、以太坊的發展瓶頸即將消失，盤點過去4大方向的擴容方案，你看好哪些？》中我們介紹了通道、DPOS、大區塊和側鏈等擴容方法。

本篇我們來講Rollup、分片、分層、工作歷史證明和DAG等當前流行的“新擴容手段”。

Rollup與Plasma

Rollup可以說是ETH當前最重要的擴容手段，可以說Rollup的成功與否，直接決定著ETH可持續發展性。換句話說，Rollup失敗的話，ETH也別想成功。

如果可以分清側鏈和Layer2的區別，也算是對擴容有個基本理解，那么能否分清Plasma、Rollup和Validium的區別，就可以當做一種對擴容的進階考試題。

一切的一切，都在下面這張圖里了，理解了這張圖，你就完全理解了Plasma，兩個Rollup，與Validium的區別。

簡單說來區別如下：

1、一切始于Plasma

Plasma是最早V神提出的擴容方案，也是這個圖里TPS最高的一套方案。

Kakao子公司Ground X與1inch達成戰略合作伙伴關系:金色財經報道，Kakao子公司Ground X宣布與去中心化交易所（DEX）聚合平臺1inch Network達成戰略合作伙伴關系。通過此次合作，Ground X計劃將1inch Network提供的應用程序編程接口（API）應用到Ground X數字資產錢包Klip中。[2023/8/3 16:16:37]

首先，你可以把Plasma先想成一個側鏈，但和側鏈完全獨立運營，只給ETH提交一個結果又有所不同，Plasma會把Plasma計算處理完的區塊哈希通過主鏈合約，在Eth主鏈上做個“公正”，鏈下成交了數百或數千筆，最后上鏈可能只有幾十個bytes，你可以理解為Plasma=ETH側鏈運營+ETH主鏈公正。

如果有人在離開Plasma鏈時，發現自己的轉賬數據不對或者被篡改了，怎么辦？提交挑戰！因此會有一個證明需求的過程（類似法院庭審+判決），這也是為什么Plasma的挑戰期，或者說資金退出時間是在7-14天左右（是的，很長，很反人類……）。

Plasma最大的兩個特點在于：（1）默認，或者說樂觀的認為每次“公正”都是對的；（2）“原始數據”在鏈下存儲。

某巨鯨地址10小時前將32700枚USDC換成23700枚LBR:金色財經報道，據Spot On Chain監測，據稱是LBR最大的個人持有者0x130，10小時前以1.38美元的價格將3.27萬枚USDC換成了2.37萬的LBR。其他交易者進行了許多拋售，因此價格下跌了12%[2023/6/25 21:58:32]

2、Rollup來襲

對于Plasma的改進，其實一開始出來的是ZK-Rollup，但是最接近Plasma的反而是后來出來的Optimism Rollup（簡稱OR），所以先說說OR。

OR可以近似理解成Plasma+“原始數據在ETH主鏈上存儲”，所以比Plasma更安全。畢竟鏈下的東西，萬一節點銷毀或者篡改了原始數據怎么辦？

當然，原始數據放在鏈上，必然開銷會大于鏈下，所以OR的TPS跑不過Plasma。

而Zk-Rollup則可以理解成Plasma+“原始數據’在ETH主鏈上存儲”+每次主鏈的哈希公正通過ZKP（零知識證明）自動證明有效，所以不存在挑戰和挑戰期。

然而原始數據既要上鏈，每次公正還要做零知識證明，開銷特別大，所以ZK的TPS是最差的。

數據：比特幣24小時活躍地址數達108898:9月22日消息，據Tokenview數據顯示，當前比特幣全網算力達226.12 EH/s；比特幣24H交易筆數1908；24H活躍地址數108,898；24H轉賬總額71,863.52 BTC；比特幣持幣地址數49,022,478。[2022/9/22 7:13:10]

于是又有了個相對折中的方案，也就是Validium -Plasma+每次主鏈的哈希公正通過ZKP（零知識證明）自動證明有效，跟Plasma一樣，原始數據扔鏈下，犧牲一部分安全，換取性能的大幅度提升。

看到這兒，你再回看上面那張比較圖，應該大體心里有個框架了。

Plasma雖然性能最佳，然而因為數據鏈下的安全性以及沒有ZKP零知識證明的保護，已然被棄用，其余三家則是各有優劣，未來12-24個月，也會是ETH 關于Rollup系列群雄割據，或者說割裂的年代，屆時花落誰家，尚未可知，只有靠市場和時間來給我們答案。

分層與分片

先說說分層，如果一條鏈天生自帶Layer2，是不是“不可能三角”就不會是個問題？

Nervos就是這么干的，貌似也是市面上唯一一家這么做的。Nervos很多懂技術的玩家非常喜歡，甚至被評價“這才是ETH原本應該有的樣子”，但其實也并不太意外，畢竟其中首席架構師Jan，是最早ETH核心團隊的人，可以算是“中國最懂以太坊的人”。

2022世界人工智能大會共計25個人工智能產業項目簽約 總投資近150億元:金色財經消息，2022世界人工智能大會今天（9月3日）在上海閉幕。今年的大會以“智聯世界、元生無界”為主題，聚焦虛擬原生、數字孿生和空間計算等元宇宙核心技術，并發布了元宇宙六大應用場景。25個“上海人工智能代表性產業項目”重磅簽約，其中8家企業進行現場簽約，17家企業在元宇宙會場同步簽約，總投資近150億元。從去年大會到今年大會共166個項目簽約，總投資905億元。（財聯社）[2022/9/3 13:06:49]

Nervos最大的特點是分層， Layer1負責達成共識，保證整個網絡的安全；Layer2做應用鏈解決方案，保障各個場景下的性能實現，并通過協議來錨定到Layer1，使得Layer1的安全性可以傳遞到Layer2，跟以太坊的Rollup有那么點異曲同工的樣子。

然而Nervos其實還有兩個點是很多人容易忽視的，可能跟TPS不是那么直接相關，但作為底層架構非常值得一提。

1、Layer1是POW+UTXO。這在新型公鏈里并不多見,關于POW和POS的種種爭論已經太多，就此略過。但POW總有POW的好處，至少初始的Token分發就是一個更加公平的過程，將來同樣保留轉型POS的可能，屆時可能采取一個ETH的“跟隨”策略，ETH踩過的坑，可以吸收經驗，盡量避免

FTX比特幣現貨成交量市場份額首次超越Coinbase:5月30日消息，加密市場數據提供商 Kaiko 發布報告顯示，加密貨幣交易平臺 FTX 的比特幣現貨成交量市場份額首次超越 Coinbase，此外，FTX 市場份額在過去 18 個月中從 5% 飆升至 44%。[2022/5/31 3:51:27]

2、Nervos獨特的Cell模型。CKB的經濟模型的核心對象不是計算，而是狀態 - CKB代表著對鏈全局狀態的占用。這是一個ETH開始逐步暴露出來的問題，即區塊鏈狀態爆炸,簡單來說就是包括ETH在內的絕大多數鏈都是“一次付費，永久存儲”的模式，非常容易導致后期的公地悲劇問題，引發全節點數據膨脹，狀態爆炸。

以太坊已經開始重視這個問題，但目前為止如何解決狀態爆炸還沒有蓋棺定論的解決方案，而在Nervos這邊，底層機制直接pass掉了這個問題。

另外，再來說說分片，這也是ETH2.0的終極解決方案。

Near，Elrond，Harmony這些項目都在做分片，波卡的平行鏈也可以看做是分片的一種極端表現形式。

分片理解起來很容易，如果把節點看成你去超市買東西的收銀員，只有一個收銀員肯定容易造成長隊，兩個話隊伍短一半，4個甚至8個收銀員在的話估計就不用排隊了。

一個人的活多個人一起完成提高效率，這就是分片。然而說起來容易，做起來難，不然ETH2.0不會折騰這么久，當前甚至暫時放棄分片，專攻Rollup；波卡做了4年，平行鏈這才即將上線，Near的分片還沒有完全成型，Harmony的分片階段性上線……

本質上分片就是一個異步處理的機制，目前絕大多數分片都需要一個可信中介來協調處理，ETH2.0里面是信標鏈，波卡是中繼鏈，Elrond是元數據鏈，唯一不需要中介的是Near，這也是為什么Near號稱“最強分片”。

然而是否真的最強，還是得等完全做出來，大家互相PK一下技術和體驗再說，這個時間點，估計得2-3年之后了。

分片技術也是當前Layer1里對于不可能三角最為均衡，或者說性價比最高的的一種擴容手段，犧牲一小部分安全性，換取性能的極大提升。其中Randomness（驗證者選取以及新節點加入到某個分片的隨機性）的安全性是重中之重，有興趣的朋友可以自行查閱相關資料。

分片是無論如何繞不過去的擴容方案，未來2年分片技術一定會占據我們越來越多的視線。

 “非主流”擴容方案

還有許多鏈采用了獨特的技術來對區塊鏈進行擴容，我們來簡單的介紹最有代表性的三個：

1、Solana：Solana獨創了一個工作歷史證明（Proof of History）技術，沒有使用分片，也沒有Layer2，就在Layer1上面“硬剛”，數據目前來看還不錯，至少可以算是當前“最速區塊鏈”。

Solana的POH是個理解起來比較抽象的東西，其核心就是整個鏈有一個全局可用的時鐘（比如互聯網時代之前，很多人都會對著7點整的新聞聯播對表），有了全局一致的時鐘，狀態更新就可按照小于一秒時間的異步方式進行，比比特幣這種10分鐘才更新一次區塊（確認一次時間戳）的方式要快很多。

Solana除了速度快之外，最大的讓人詬病的問題是不兼容EVM，最讓人喜歡的則是對于擴容的可預測性，或者說確定性（相對而言，你完全不知道ETH2.0哪一年才會完成，Rollup最終是ZK還是OR還是Validium會勝出……）

2、Flow：思路很有意思，通過多重角色架構在layer1層解決區塊鏈擴容。說白了就是把流水線這個概念引入了節點。目前的公鏈都是幾個節點一起打包一個網絡，一起出塊，每個節點的責任也一樣，都是干著重復的活（假設沒有分片的話）

Flow則把這個活分成了4份，收集、共識、執行和驗證，每個節點執行不同任務。拿之前分片里面那個收銀臺的例子來看的話，分片可以看做是增加收銀臺數量，Flow則是幾個人負責一個大型收銀臺，一個負責收錢，一個負責錄入，一個負責找錢，一個提前在客人排隊時候挨個詢問提前記錄客人要點的東西，流水線作業加速收銀速度。

3、DAG流：AVAX、Fantom、Conflux都是DAG（有向無環圖）流派。

DAG嚴格意義來講不是一個共識機制，而是一種數據結構，所以說采用DAG的項目甚至不能完全叫做“區塊鏈”（因為區塊鏈這個詞本身也是一種數據結構）。

最早也是最出名的DAG有三駕馬車，分別是IOTA、NANO和Byteball，但基本都不支持智能合約，在這個智能合約的年代算是被淘汰的那一波，所以當前的新三駕馬車成了支持智能合約的AVAX、Fantom和Conflux。

DAG在18年被很多人譽為“第三代區塊鏈”，然而其異步通訊的處理方式雖然可以顯著增加吞吐量，但安全性和穩定性也一直是一個問題。

至少還沒有經歷足夠的時間檢驗，但作為區塊鏈的一種補充，可以未來對其保持一定關注，畢竟目前擴容大計還是戰國時代，最終鹿死誰手尚未可知，多關注幾個不同的發展方向，總沒有虧吃。

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