7大扩容方案 哪些将会推进比特币、以太坊的下一站征途？

在《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？》中我们介绍了通道、DPOS、大区块和侧链等扩容方法。

本篇我们来讲Rollup、分片、分层、工作历史证明和DAG等当前流行的“新扩容手段”。

Rollup与Plasma

Rollup可以说是ETH当前最重要的扩容手段，可以说Rollup的成功与否，直接决定着ETH可持续发展性。换句话说，Rollup失败的话，ETH也别想成功。

如果可以分清侧链和Layer2的区别，也算是对扩容有个基本理解，那么能否分清Plasma、Rollup和Validium的区别，就可以当做一种对扩容的进阶考试题。

一切的一切，都在下面这张图里了，理解了这张图，你就完全理解了Plasma，两个Rollup，与Validium的区别。

简单说来区别如下：

1、一切始于Plasma

Plasma是最早V神提出的扩容方案，也是这个图里TPS最高的一套方案。

CFTC主席：建议国会立即采取立法行动，解决数字资产缺乏监管的问题:6月6日消息，美国商品期货交易委员会（CFTC）主席 Rostin Behnam 今日将出席众议院农业委员会关于为数字资产现货市场提供清晰度的主题听证会，证词现已公布。

Rostin 强调了国会应采取立法行动，解决数字商品市场缺乏联邦监管的问题，并认为这将助于保护客户、确保市场弹性和稳定，并防止风险传染到传统金融系统中。Rostin 补充称，监管的目标应该是保护客户资产、监控交易活动、禁止利益冲突以及实施严格的网络安全标准等。

此外，Rostin 还呼吁国会提供必要的资金，以确保监管者有足够的资源执行新的监管职责。[2023/6/6 21:20:03]

首先，你可以把Plasma先想成一个侧链，但和侧链完全独立运营，只给ETH提交一个结果又有所不同，Plasma会把Plasma计算处理完的区块哈希通过主链合约，在Eth主链上做个“公正”，链下成交了数百或数千笔，最后上链可能只有几十个bytes，你可以理解为Plasma=ETH侧链运营+ETH主链公正。

如果有人在离开Plasma链时，发现自己的转账数据不对或者被篡改了，怎么办？提交挑战！因此会有一个证明需求的过程（类似法院庭审+判决），这也是为什么Plasma的挑战期，或者说资金退出时间是在7-14天左右（是的，很长，很反人类……）。

上海市副市长刘多：三方面构筑元宇宙产业发展新高地:金色财经消息，9月2日，2022世界人工智能大会“探索?产业元宇宙论坛”暨“元生万物”核心技术专场在上海召开。上海市副市长刘多在致辞中表示，元宇宙作为虚拟世界与现实社会交互的重要平台，是数字经济发展的新形态、新赛道，前景广阔、潜力巨大。

刘多指出，未来上海将充分发挥在5G、数据要素、应用场景、在线新经济等方面的优势，坚持虚实结合、以虚强实的价值导向，持续强化元宇宙新赛道新动能的布局，激发多元市场主体的想象力和创造力，构筑元宇宙产业发展的新高地。一是强化关键核心技术攻关；二是强化超级场景驱动，紧密结合城市数字化转型，强化应用场景和公共数据的开放共享，推动元宇宙更好地赋能经济高质量发展、市民高品质生活、城市高效的治理；三是强化全球性开放合作，积极地融入全球创新网络，参与制定元宇宙国际标准和行业标准，进一步地完善与国际组织、学术机构、产业联盟、知名企业等多层次的合作机制，共建开放协作包容的元宇宙生态。（国际金融报）[2022/9/2 13:04:50]

Plasma最大的两个特点在于：（1）默认，或者说乐观的认为每次“公正”都是对的；（2）“原始数据”在链下存储。

2、Rollup来袭

数据：比特币网络上交易总价值已超过100万亿美元:金色财经报道，比特币网络上交易的总价值已超过100万亿美元。[2022/8/25 12:48:25]

对于Plasma的改进，其实一开始出来的是ZK-Rollup，但是最接近Plasma的反而是后来出来的Optimism Rollup（简称OR），所以先说说OR。

OR可以近似理解成Plasma+“原始数据在ETH主链上存储”，所以比Plasma更安全。毕竟链下的东西，万一节点销毁或者篡改了原始数据怎么办？

当然，原始数据放在链上，必然开销会大于链下，所以OR的TPS跑不过Plasma。

而Zk-Rollup则可以理解成Plasma+“原始数据’在ETH主链上存储”+每次主链的哈希公正通过ZKP（零知识证明）自动证明有效，所以不存在挑战和挑战期。

然而原始数据既要上链，每次公正还要做零知识证明，开销特别大，所以ZK的TPS是最差的。

于是又有了个相对折中的方案，也就是Validium -Plasma+每次主链的哈希公正通过ZKP（零知识证明）自动证明有效，跟Plasma一样，原始数据扔链下，牺牲一部分安全，换取性能的大幅度提升。

Art Blocks创始人：平台增长过快“不合理且不可持续”，不利于团队健康发展:7月26日消息，NFT平台Art Blocks创始人Erick Calderon（又名Snowfro）在播客节目中表示，该平台的快速增长“感觉上不合理，且不可持续”。他补充说，加密熊市导致了“更平静”的状况，“让我更容易与人类就艺术进行理性的对话。”

Calderon在谈到该平台在2021年9月和10月的迅速崛起时说：“从心理健康的角度来看，这对Art Blocks作为一个团队来说是不健康的，对Art Blocks的艺术家也不健康。是的，他们可以一下子赚一大笔钱，但这实际上并不总是健康的，尤其是当你质疑作品的实际价值时。”

最近几周，尽管市场处于熊市，Calderon说，“Art Blocks似乎又开始复苏了。”这反过来又让投机再次抬头。但他很快澄清说，“我们对投机没有意见，”但“我们要明确表示，这不是我们在这里的原因。当赚了一大笔钱时，我们会很开心，当赔了一大笔钱时，我们会很难过——但这些事情实际上与我们的目标无关，我们的目标是用这种新方式提供由了不起的艺术家创作的了不起的艺术作品。”

熊市似乎并没有削弱Art Blocks的雄心。Calderon说，该平台正在招聘新人，“我们希望Art Blocks发展壮大，我们意识到时间是关键，”他补充说，该平台最近聘请了一名艺术总监。（Decrypt）[2022/7/26 2:39:08]

看到这儿，你再回看上面那张比较图，应该大体心里有个框架了。

国际清算银行和印度尼西亚银行将运行 CBDC TechSprint:金色财经报道，印度尼西亚银行和国际清算银行 (BIS) 创新中心正在邀请开发人员参加中央银行数字货币黑客马拉松。在印度尼西亚担任 G20 主席国之际，最新的 TechSprint 活动正在寻找准备好接受与批发和零售 CBDC 相关的技术挑战的参与者。在线黑客马拉松将关注三个问题：建立有效和强大的发行、分发和转让 CBDC 的手段；实现金融包容性；并提高互操作性。入围团队将在 7 月展示他们的原型，10 月将由独立小组选出获胜者。

每个类别的获胜者将获得 53,000 美元的奖金。所有入围项目都会获得 10,000 新元的津贴。BIS 总经理 Agustín Carstens 表示：人们普遍认为 CBDC 有潜力在这个数字货币时代促进公众利益。对货币的信任是将金融系统维系在一起的粘合剂。正是为了这个原因在于，随着技术的进步，中央银行必须确保货币体系从根本上保持公共利益并保持其稳定性。（finextra）[2022/4/26 5:11:28]

Plasma虽然性能最佳，然而因为数据链下的安全性以及没有ZKP零知识证明的保护，已然被弃用，其余三家则是各有优劣，未来12-24个月，也会是ETH 关于Rollup系列群雄割据，或者说割裂的年代，届时花落谁家，尚未可知，只有靠市场和时间来给我们答案。

分层与分片

先说说分层，如果一条链天生自带Layer2，是不是“不可能三角”就不会是个问题？

Nervos就是这么干的，貌似也是市面上唯一一家这么做的。Nervos很多懂技术的玩家非常喜欢，甚至被评价“这才是ETH原本应该有的样子”，但其实也并不太意外，毕竟其中首席架构师Jan，是最早ETH核心团队的人，可以算是“中国最懂以太坊的人”。

Nervos最大的特点是分层， Layer1负责达成共识，保证整个网络的安全；Layer2做应用链解决方案，保障各个场景下的性能实现，并通过协议来锚定到Layer1，使得Layer1的安全性可以传递到Layer2，跟以太坊的Rollup有那么点异曲同工的样子。

然而Nervos其实还有两个点是很多人容易忽视的，可能跟TPS不是那么直接相关，但作为底层架构非常值得一提。

1、Layer1是POW+UTXO。这在新型公链里并不多见,关于POW和POS的种种争论已经太多，就此略过。但POW总有POW的好处，至少初始的Token分发就是一个更加公平的过程，将来同样保留转型POS的可能，届时可能采取一个ETH的“跟随”策略，ETH踩过的坑，可以吸收经验，尽量避免

2、Nervos独特的Cell模型。CKB的经济模型的核心对象不是计算，而是状态 - CKB代表着对链全局状态的占用。这是一个ETH开始逐步暴露出来的问题，即区块链状态爆炸,简单来说就是包括ETH在内的绝大多数链都是“一次付费，永久存储”的模式，非常容易导致后期的公地悲剧问题，引发全节点数据膨胀，状态爆炸。

以太坊已经开始重视这个问题，但目前为止如何解决状态爆炸还没有盖棺定论的解决方案，而在Nervos这边，底层机制直接pass掉了这个问题。

另外，再来说说分片，这也是ETH2.0的终极解决方案。

Near，Elrond，Harmony这些项目都在做分片，波卡的平行链也可以看做是分片的一种极端表现形式。

分片理解起来很容易，如果把节点看成你去超市买东西的收银员，只有一个收银员肯定容易造成长队，两个话队伍短一半，4个甚至8个收银员在的话估计就不用排队了。

一个人的活多个人一起完成提高效率，这就是分片。然而说起来容易，做起来难，不然ETH2.0不会折腾这么久，当前甚至暂时放弃分片，专攻Rollup；波卡做了4年，平行链这才即将上线，Near的分片还没有完全成型，Harmony的分片阶段性上线……

本质上分片就是一个异步处理的机制，目前绝大多数分片都需要一个可信中介来协调处理，ETH2.0里面是信标链，波卡是中继链，Elrond是元数据链，唯一不需要中介的是Near，这也是为什么Near号称“最强分片”。

然而是否真的最强，还是得等完全做出来，大家互相PK一下技术和体验再说，这个时间点，估计得2-3年之后了。

分片技术也是当前Layer1里对于不可能三角最为均衡，或者说性价比最高的的一种扩容手段，牺牲一小部分安全性，换取性能的极大提升。其中Randomness（验证者选取以及新节点加入到某个分片的随机性）的安全性是重中之重，有兴趣的朋友可以自行查阅相关资料。

分片是无论如何绕不过去的扩容方案，未来2年分片技术一定会占据我们越来越多的视线。

 “非主流”扩容方案

还有许多链采用了独特的技术来对区块链进行扩容，我们来简单的介绍最有代表性的三个：

1、Solana：Solana独创了一个工作历史证明（Proof of History）技术，没有使用分片，也没有Layer2，就在Layer1上面“硬刚”，数据目前来看还不错，至少可以算是当前“最速区块链”。

Solana的POH是个理解起来比较抽象的东西，其核心就是整个链有一个全局可用的时钟（比如互联网时代之前，很多人都会对着7点整的新闻联播对表），有了全局一致的时钟，状态更新就可按照小于一秒时间的异步方式进行，比比特币这种10分钟才更新一次区块（确认一次时间戳）的方式要快很多。

Solana除了速度快之外，最大的让人诟病的问题是不兼容EVM，最让人喜欢的则是对于扩容的可预测性，或者说确定性（相对而言，你完全不知道ETH2.0哪一年才会完成，Rollup最终是ZK还是OR还是Validium会胜出……）

2、Flow：思路很有意思，通过多重角色架构在layer1层解决区块链扩容。说白了就是把流水线这个概念引入了节点。目前的公链都是几个节点一起打包一个网络，一起出块，每个节点的责任也一样，都是干着重复的活（假设没有分片的话）

Flow则把这个活分成了4份，收集、共识、执行和验证，每个节点执行不同任务。拿之前分片里面那个收银台的例子来看的话，分片可以看做是增加收银台数量，Flow则是几个人负责一个大型收银台，一个负责收钱，一个负责录入，一个负责找钱，一个提前在客人排队时候挨个询问提前记录客人要点的东西，流水线作业加速收银速度。

3、DAG流：AVAX、Fantom、Conflux都是DAG（有向无环图）流派。

DAG严格意义来讲不是一个共识机制，而是一种数据结构，所以说采用DAG的项目甚至不能完全叫做“区块链”（因为区块链这个词本身也是一种数据结构）。

最早也是最出名的DAG有三驾马车，分别是IOTA、NANO和Byteball，但基本都不支持智能合约，在这个智能合约的年代算是被淘汰的那一波，所以当前的新三驾马车成了支持智能合约的AVAX、Fantom和Conflux。

DAG在18年被很多人誉为“第三代区块链”，然而其异步通讯的处理方式虽然可以显著增加吞吐量，但安全性和稳定性也一直是一个问题。

至少还没有经历足够的时间检验，但作为区块链的一种补充，可以未来对其保持一定关注，毕竟目前扩容大计还是战国时代，最终鹿死谁手尚未可知，多关注几个不同的发展方向，总没有亏吃。

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