# 区块链网络扩容

By [un.Block](https://paragraph.com/@un-block) · 2021-10-09

---

> Layer2 是未来吗？

### **区块链网络拥堵**

Ethereum 主网目前生态活跃，但因为用户和交易太多，经常造成网络拥堵、gas price 暴涨，导致交易成本剧增。简单来说就是 Ethereum 太慢、太贵啦！在理想情况下，区块链网络应该能每秒处理大量交易（交易吞吐量我们称之为 TPS），而实际情况是去中心化的 Ethereum 1.0（我们暂时不讨论 2.0）的 TPS 是 10～20，比 Visa 使用的中心化支付网络 VisaNet 20,000 的 TPS 差了一大截。

为了解决拥堵问题，开发者们想出了通过扩容方案（Scaling Solution）来在确保安全可靠的前提下降低交易成本，同时提高交易处理速度。

### **扩容方案**

扩容方案能够在不扩大区块大小、不影响去中心化水平、不降低安全性的前提下解决网络拥堵问题。扩容方案主要有 Layer 1 和 Layer 2 两大类

### **Layer 1 扩容方案**

Layer 1 扩容方案比较简单，最简单的处理方案就是修改区块链的网络共识机制，例如从 POW（Proof-of-Work）转移到 POS（Proof-of-Stake），这是 Ethereum 2.0 在做的事情。共识机制的修改能带来更高的交易处理速度，同时节省挖矿资源。

另一种方案是 Sharding（分片），它将交易的授权和验证工作分解成许多小的碎片，然后将小的工作任务分散到 P2P 网络中完成。利用 P2P 网络来增加节点的数量以加快交易速度。

### **Sidechian 侧链解决方案**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/98134cce0812ca0b5cf53f20aae86f7ad02a96768d3cfc82bd949dc9dd4a3f49.jpg)

Sidechain 侧链本质上是 Layer1 和 Layer2 两种解决方的混合体，侧链和主链之间是双向关联的关系，在这种关系下，加密货币可以在有第三方信任的前提下，从主链公开转移到侧链，也可以从侧链转回主链。

侧链的最经典案例就是 BSC(Binance Smart Chain) 和 Heco，但他们的发展过于迅速，带走了大量的主链用户。由于他们目前已经和 Ethereum 没有太多的交互，我们可以把它理解为一条独立的链。

[_Liquid Network_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//liquid.net/) 也是侧链的一个案例，它和比特币主链实现了双向关联

### **Layer 2 扩容方案**

Layer 1 是对主链本身的扩容，Layer 2 则是通过构建链下第二层网络的方式来分担主链的压力。你可以把 Layer 1 理解为拓宽城市道路，让更多的行人和汽车可以通过，而 Layer 2 就是在原有道路的基础上修建立交桥和地下隧道，来缓解交通拥挤。

Layer 2 扩容方案的的赛道主要有

*   Rollup
    
*   Plasma
    
*   状态通道（局限性大，不作解释）
    

### **Plasma 子链解决方案**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/edf7462a0aa128243badc35955ae36d01cf29ce0bee0cd9225c062b02c0644e3.jpg)

Plasma 子链解决方案的策略是，将主链上的运算迁移到子链上完成，运算完成后将结果加密后返回给主链。由于子链是去中心化网络，因此每隔一段时间就需要节点对该时间段内的交易进行批量确认，将确认的结果哈希处理后返回给主链，但这种批量确认需要的时间较长，效率不高。

Polygon 的前身—— Matic 就是采用 Plasma 的解决方案，但由于 Plasma 的愿景难以实现，于是 Matic 团队就改变了发展策略，去做一个众多 Layer 2 的聚合器—— Polygon，目的是使各种 DApp 能在不同的 Layer 为2 网络下进行跨链交互。

### **Rollup 解决方案**

Layer 2 众多扩容解决方案中，最有潜力同时也是最值得期待的，就是 Rollup。Rollup 和 Plasma 略有不同，Plasma 是将运算结果加密后发送给主链，用户没有办法查看原始的交易数据；Rollup 是将线下的交易数据全部打包压缩后发布至主链，用户可以在主链上解压，查看每一条交易信息。

目前 Rollup 的主要方向是 ZK Rollup（零知识证明）和 Optimistic Rollup，这两个方向我们在以前的周报已经介绍过了，大家可以自由阅读：

*   [_un.Block 区块链周报 #7_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//unblock256.substack.com/p/unblock-2021-7truebit)
    
*   [_un.Block 区块链周报 #8_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//unblock256.substack.com/p/unblock-2021-8arbitrumsafemoon)
    

### **相关阅读**

*   [_What Is a Scaling Solution?_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//coinmarketcap.com/alexandria/glossary/scaling-solution)
    
*   [_What Is a Layer-1 Blockchain?_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//coinmarketcap.com/alexandria/glossary/layer-1-blockchain)
    
*   [_What Is Layer 2?_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//coinmarketcap.com/alexandria/glossary/layer-2)
    
*   [_What Is Polygon?_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//coinmarketcap.com/alexandria/article/what-is-polygon-matic)
    
*   [_Ethereum's Layer 2: The Story So Far And What To Expect Next_](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//hackernoon.com/ethereums-layer-2-the-story-so-far-and-what-to-expect-next-kn41342c)

---

*Originally published on [un.Block](https://paragraph.com/@un-block/JB5VZ8Q0Xhbk3ptUFXBG)*