给区块链扩容难吗？从比特币到以太坊

DeFi业务的增长从2020年起飞，TVL从$600M到$25B，增长了40倍。从一个现象就能直观感受：DEX去年从每日数千笔到达数十万笔规模，Uniswap的单日交易量甚至一度超过了老牌中心化交易所Coinbase。

以太坊上的交易量不断攀升，区块容量却开始吃紧，而矿池选择GasPrice竞价排序交易使其利益最大化。同时考虑到DeFi业务技术上存在抢跑攻击，用户心理上存在FOMO等问题，导致最终大家愿意付出更高的价格让交易跑得飞快。高价矿工费，使我们离普惠金融的初衷渐行渐远。

那么以太坊为什么不选择直接提升区块容量，承载更多交易呢？原因很简单，区块链核心限制在于「每一笔交易都要由网络中每一个节点验证处理」，那么当区块大小扩大几倍时，则会让更多小型节点退出，逐渐走向中心化。

给区块链扩容难吗？

早在2010年时中本聪就已经探讨过扩容问题，最初中本聪在比特币源码中设定区块容量为32M，但后来区块交易量一直很小，就把容量设置为了1M。他自己也认为如果有扩容需求，那么在代码中设定区块高度自动升级区块容量就好了。

Lookonchain：某地址解质押 246 万枚 SUSHI，亏损约 1850 万美元:金色财经报道，据 Lookonchain 监测，推特用户 @9x9x9eth 解质押 246 万枚 SUSHI，他曾于 2021 年和 2022 年从币安中提取了 128 万枚 SUSHI（960 万美元），并花费 3160 枚 ETH（约 1104 万美元）购买了 90 万枚 SUSHI ，平均购买价格约为 9.46 美元，按照目前的价格，他损失了约 1850 万美元。

随后该推特用户回复称，如果包括在所有 CEX 上购买的，实际上损失了 3000 万美元以上。[2023/6/5 21:15:19]

但是后来比特币扩容却不是那么顺利，主要分歧在于是采用「隔离见证和闪电网络」，还是「增加区块容量」。前者认为「区块容量增大要求更高带宽和存储，会使节点逐渐走向中心化」，希望借助隔离见证和闪电网络这两项技术完成扩容，不增加区块容量。

Michael Novogratz：BTC牛市即将到来:金色财经报道，Galaxy Digital首席执行官Michael Novogratz在最近的讨论中表示，最清晰的交易将是继续做多黄金、做多欧元、做多比特币和做多以太坊。这些资产应该在美联储停止加息然后降息的情况下表现良好。在 2023 年的最后几个月，比特币的价格将达到约 4 万美元，最终将为加密货币领域增加约 2000 亿美元。[2023/5/23 15:19:55]

注：这也是为什么Eth2希望采用PoS降低节点门槛，从而让更多人可以成为验证人，使其完成去中心化世界账本的理想。

当然这最后已经不是技术问题了，而是上升到了意识形态之战，经历香港共识的出尔反尔与不信任，最终走向硬分叉的道路，形成目前BitcoinCore和BitcoinClassic两条扩容路线。

比特币扩容过程就像一场戏剧，我们可以看到诸如SegWit、SchnorrSignature、LightningNetwork等扩容技术落地实现，但还未有质的改变。

Terra崩盘前Do Kwon向一家律所汇款90亿韩元:金色财经报道，韩国检察官发现，在 Terra 崩盘前不久，Do Kwon 向韩国一家大型律师事务所 Kim & Chang 汇款 90 亿韩元（ 约 700 万美元）。检察官正在追踪这笔钱的来源。韩国检察官称，这可以推断，Do Kwon提前意识到了崩溃的可能性，并准备了法律应对措施。这可以作为证明 Do Kwon 涉嫌欺诈的另一个依据。[2023/4/14 14:04:22]

SegWit：交易数据压缩至25%；

SchnorrSignature：单签名数据压缩至50%；多重签名：多笔交易压缩成单笔交易体积；

LightningNetwork：缺少点对点小额支付场景，资产规模仅有1000BTC。

后来闪电网络白皮书的作者JosephPoon转战以太坊社区，与Vitalik在2017年发布Plasma白皮书，试图解决以太坊的扩容问题。

Transit Swap：已确定黑客IP、电邮地址及相关链上地址:10月2日消息，加密钱包Token Pocket旗下闪兑交易DEX Transit Swap官方发布公告称，此前黑客攻击事件原因系代码错误，目前已确定黑客 IP、电子邮件地址，以及相关的链上地址。Transit Swap 团队表示将尽力追踪黑客，并尝试与黑客沟通，帮助用户挽回损失。

金色财经此前报道，据CertiK监测，跨链DEX聚合器Transit Swap遭受攻击，导致用户的资金从钱包中被取出。到目前为止，损失估计约为2000万美元（约49815枚BNB和约5182枚ETH）。该项目目前已暂停运营。[2022/10/2 18:37:29]

Plasma主张将交易的计算和存储搬到Layer2，然后将多笔交易压缩成一个区块，并将区块的默克尔根提交到Layer1Plasma合约，从而提高吞吐量和降低交易成本。

韩国5大加密交易所将成立联合协商机构并制定代币共同审查标准:6月13日消息，韩国5大加密交易所（Upbit、Bithumb、Coinone、Korbit和Gopax）在今日“恢复虚拟资产市场公平和投资者保护”会议上，宣布将于下半年成立联合协商机构，以防止Luna事件再次发生，并于今年下半年启用上币等相关的共同审查标准。

在此联合协商机构中，5大加密交易所的CEO将参与交易支持、市场监控以及合规监控相关工作组。从9月起，联合协商机构将制定虚拟货币预警系统和代币下架标准，并提供白皮书、评估报告等虚拟货币信息。此外，通过应用共同制定的危机应对计划，在发生Luna危机等代币运行危机时，该机构将制定计划讨论是否允许虚拟货币的存取款及交易，以及下架代币的日期等共同应对措施。此外，如果通过引入预警系统判断流通或价格的快速波动导致市场秩序受损的风险较高，各交易所则根据共同标准发布投资者预警。（韩联社|）[2022/6/13 4:22:33]

Layer2依赖Layer1Plasma合约作为安全信任和仲裁层，如果Layer2出现问题/作恶，那么用户可以借助Layer1Plasma合约退出资金。退出资金要等待约2周的挑战期，在此期间任何人都可以提交「欺诈性证明」证明退出无效，从而获得奖励。反之，若无问题则等待挑战期结束，顺利退出。

Vitalik称Plasma是sidechainsthathaveanon-custodialproperty，究其原因主要是用户需要信任SideChain机制，而无法保障自己资金的所有权，但Plasma通过交互式欺诈性证明可以让用户随时申请退出资金，即便Plasma子链出现问题/作恶。?

Plasma曾是社区的希望，我们可以看到许多Plasma变体实现诸如OmiseGo、Matic、Loom等，但因为一些缺陷，它并没有获得社区最终的青睐：

缺少数据可用性，用户不得不依赖Plasma可信任节点数据或不断监控网络是否作恶，无法获得同等于Layer1的安全性。

提款周期长，依赖长达两周的欺诈性证明挑战期，如果有人作恶，同时挑战期内无人发现并提交作恶(欺诈)证明，那么用户资金存在损失风险。

上面这段话可能有些难以理解，我们来举个数据可用性的例子：

当你去玩德州扑克时，你从柜台(Layer1)将美元换取筹码，然后你开始随便找了一张桌子玩了几个小时德州(Layer2交易)，当你赢到盆满钵满的时候，你准备起身到柜台兑换筹码。此时的坏人给你当头一棒，你失去了记忆(数据不可用)，牌桌上的荷官当作什么事情没有发生过一样，重新开始刚才的牌局，走你本应赢到的筹码。

从过去比特币和以太坊扩容情况来看，我们逐渐找到了理想扩容方案应该有的样子

保持区块容量大小，避免走向中心化；

支持数据可用性，用户可以从L1上重建交易状态；

随着2019年以太坊硬分叉升级-Istanbul，我们离理想扩容方案越来越近，此次升级包含两个Layer2友好的EIP提案

EIP-1108：使SNARKs和STARKs验证运算更便宜；

EIP-2028：降低CalldataGas消耗量，以便L2数据采用Calldata形式低成本上链。

Layer2Rollup的现状

什么是Rollup？?

Rollup有不少中文译名，其中一个打趣的翻译是「春卷」，你可以想象将食物卷起来一口吃下去的感觉。实际上，Rollup就是将交易数据压缩放到Layer1上，从而实现同样的区块容量可以塞下更多交易，将30TPS扩容到3000TPS级别，再搭配上Eth2Sharding扩容，效果可以媲美当下Visa的水准。

如何压缩数据？

压缩是Rollup的精华，巧妙的压缩技巧可以塞下更多的交易，同时压缩数据上链可以提供「数据可用性」，保障用户资产安全。

一笔简单的以太坊交易(比如发送ETH)通常消耗约110字节。然而，在Rollup上发送ETH仅消耗约12字节。我们以收款地址和交易签名举例：

To：使用「索引」来代替20字节的地址(例如：一个地址是「状态树」中的第4,527个地址，我们就可以用索引4,527来表示它)；

Signature：利用零知识证明的特性，将数千笔交易签名转化为零知识证明，通过检查证明的有效性，从而证实数千笔交易有效。

Rollup方案对比

Rollup方案主要分为两种：ZKRollup和OptimisticRollup。前者采用有效性证明，后者采用欺诈性证明，这两种证明方式背后的理念是不同的：

有效性证明：采用数学的方式保障资金安全、用户体验流畅和隐私，但短期内无法支持通用的EVM计算；

欺诈性证明：支持通用EVM计算(方便以太坊项目迁移)，但短期内无法采取零知识证明，所以折衷选择欺诈性证明，保障资金安全。

最后，本文为了讲述Layer2发展历程提及了一些过往不同的扩容方案，但这并不意味这些方案的思路是失败的。这其中除了技术问题，商业可行性也是值得深思的，正如Vitalik对这两种Rollup方案的评价：

短期内，OptimiticRollup很可能在通用的EVM计算中胜出，而ZKRollup则可能在简单的支付、交易和其他特定应用场景中胜出。但从中长期来看，随着ZK-SNARK技术的改进，ZKRollup最终将在所有场景中胜出。

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