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一文总览过去五年中 以太坊的可扩展性解决方案

2025-04-20

区块链无法扩展 ” 你可能已经听过一百万次了。几年前,这感觉像是对该行业的真正威胁。如果我们甚至不能每秒处理 15 笔交易,我们如何为没有银行账户的人提供银行服务?

但大问题推动了创新,区块链的可扩展性是一个大问题。它很快引起了工程师和科学家的注意,直至今天,我们对区块链可以扩展越来越有信心。事实上,当前的大多数争论都关注哪种可扩展性解决方案将获胜。
这就是为什么在这篇文章中,我将分解一些在过去五年中探索过的以太坊可扩展性解决方案——并解释这些解决方案如何成为可能成为赢家的垫脚石:汇总

面对 “ 可扩展性三难 ”

如果不提到著名的 “ 可扩展性三难困境 ”,我们就无法谈论可扩展性。该术语由Vitalik(V神)创造,用于解释区块链旨在拥有的三个属性:可扩展性、去中心化和安全性。很明显,到目前为止,我们可以实现其中两个属性。但是要同时获得这三个是非常非常困难的。

在我们理解为什么之前,让我们把我们的条款弄清楚。

  1. 可扩展性只是意味着区块链可以处理大量事务,以每秒事务数 (TPS) 衡量。

  2. 去中心化意味着区块链由世界各地的许多“去信任”节点运行——而不是由一小群集中的“受信任”节点运行。

  3. 安全性意味着即使网络中一定百分比的节点是恶意的,区块链也能抵抗攻击。理想情况下,它应该能够处理多达 50% 的恶意节点。

Vitalik 创建了一个简单的三角形,每条边代表三个属性之一。三角形的每一边代表能够实现 3 个属性中的 2 个的不同类型的区块链解决方案。

一文总览过去五年中 以太坊的可扩展性解决方案

去中心化和安全

一文总览过去五年中 以太坊的可扩展性解决方案

三角形的底部是传统的区块链,如比特币和以太坊 1.0(一层)。

这些类型的区块链是:

  • 去中心化:是的。因为世界上任何人都可以选择成为挖矿节点。全世界有成千上万的矿工参与保护比特币和以太坊网络的安全。也无需授权自己为矿工;这是完全不信任的。

  • 安全:是的。因为网络中的每个节点都保留了区块链的副本并验证每笔交易。此外,工作量证明旨在处理高达 50% 的恶意节点。

  • 可扩展性:不能。凭借其安全性,网络中的每个节点都保留一份区块链副本并验证每笔交易。虽然安全,但效率低下,导致延迟和吞吐量非常低。对于比特币,每秒大约 7 笔交易,对于以太坊,每秒大约 15 笔交易。

安全且可扩展

三角形右边是典型的高TPS链,比如币安智能链。他们使用一种称为“ Proof-of-stake-authority ” 的共识算法,其中 “ 选举 ” 了 21 个节点来生成新块。每 24 小时,2月15号更名为BNBChiin,从21个节点扩展到41个节点。将选出一组新的 41 个节点来在 24 小时内生成新块。

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  • ?安全:是的。每个 “ 选举 ” 节点被授权,因此我们控制系统中的对手。

  • 可扩展:可以。由于少量的选举节点在任何时候都会产生新的块,因此我们可以获得更高的事务吞吐量和更低的延迟,这意味着与每个节点都必须验证每个事务相比,交互费用更低。

  • 去中心化 : 不够去中心化。 由于只有 41 个选举产生的验证者,它比传统的区块链去中心化要少得多。此外,每个 “ 选举 ” 节点被授权,因此我们将信任介绍到系统中,使其减少分散。

可扩展和去中心化

三角形的左侧是多链生态系统,例如 Cosmos、Polkadot 和 Avalanche。这些系统有许多独立的区块链网络,它们都作为更大区块链网络的一部分进行通信。

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  • 可扩展:是的。由于我们不再需要将所有状态存储在单个区块链上,因此我们可以将状态拆分到许多独立的区块链中,从而实现比传统区块链更高的可扩展性。

  • 去中心化:看情况而定。生态系统中的每个区块链都有一组验证区块链的节点。生态系统中的一些链会有很多验证者(例如需要去中心化的稳定币链),而另一些链可能很少甚至只有一个(例如不需要太多去中心化的企业链)。因此,去中心化的程度取决于我们所指的生态系统中的哪条链。

  • 安全:不太安全。如果生态系统中有一条链受到攻击,那么它可能会对系统的其余部分产生连锁反应。例如,如果链 B 受到攻击,而链 A、C 和 D 都依赖它,那么其他链也会受到影响。