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给区块链扩容难吗？从BTC到以太坊

DeFi 业务流程的提高从 2020 年起降，TVL 从 $600M 到 $25B，提高了 40 倍。从一个状况就能形象化体会：DEX 上年从每日千余笔抵达数十万笔经营规模，Uniswap 的单日交易量乃至一度超出了知名去中心化交易所 Coinbase。

以太坊上的交易量持续飙升，区块容积却逐渐告急，而挖矿软件挑选 GasPrice 竟价排列交易使其利润最大化。另外充分考虑 DeFi 业务流程技术性上存有弯道超车进攻，客户心理状态上存有 FOMO 等难题，造成 最后大伙儿想要投入高些的价钱让交易跑得很快。高价位挖矿费，使大家离惠普金融的初心越来越远。

那麼以太坊为什么不挑选立即提高区块容积，安装大量交易呢？缘故非常简单，区块链关键限定取决于「每一笔交易都需要由互联网中每一个连接点认证解决」，那麼当区块尺寸扩张好几倍时，则会让大量中小型连接点撤出，慢慢迈向去中心化。

早在 2010 年时量子链就早已讨论过扩容难题，最开始量子链在比特币源码中设置区块容积为 32M，但之后区块交易量一直不大，就把容积设定为了更好地 1M。他自己也觉得如果有扩容要求，那麼在编码中设置区块高宽比在线升级区块容积就好了。

可是之后BTC扩容却并不是那麼成功，关键矛盾在因此选用「防护印证和闪电网络」，還是「提升区块容积」。前面一种觉得「区块容积扩大规定更带宽测试和储存，会使连接点慢慢迈向去中心化」，期待依靠防护印证和闪电网络这两项技术性进行扩容，不提升区块容积。

注：这也是为什么 Eth2 期待选用 PoS 减少连接点门坎，进而让大量人能够变成认证人，使其进行区块链技术全球帐簿的理想化。

自然这最终早已并不是技术性难题了， 只是升高到意识形态工作对决，历经中国香港的共识的言而无信与不信任，最后迈向硬分岔的路面，产生现阶段 Bitcoin Core 和 Bitcoin Classic 两根扩容线路。

BTC扩容全过程如同一场戏剧表演，我们可以见到例如 SegWit、Schnorr Signature、Lightning Network 等扩容技术性落地式完成，但还没有质的更改。

SegWit：交易数据编码至 25%；

Schnorr Signature：单签字数据编码至 50%；多种签字：分多笔交易转化成每笔交易容积；

Lightning Network ：缺乏点到点小额贷款付款情景，总资产仅有 1000 BTC。

之后闪电网络市场研究报告的创作者 Joseph Poon 进军以太坊小区，与 Vitalik 在 2017 年公布 Plasma 市场研究报告，尝试处理以太坊的扩容难题。

Plasma 认为将交易的测算和储存搬到 Layer2，随后将分多笔交易转化成一个区块，并将区块的内塔尼亚胡根递交到 Layer1 Plasma 合同，进而提升 货运量和减少交易成本费。

Layer2 依靠 Layer1 Plasma 合同做为安全性信赖和诉讼层，假如 Layer2 发生难题/做恶，那麼客户能够依靠 Layer1 Plasma 合同撤出资产。撤出资产要等候约 2 周的挑戰期，在这段时间所有人都能够递交「欺诈性证明」证明撤出失效，进而得到奖赏。相反，如果没有难题则等候挑戰期完毕，成功撤出。

Vitalik 称 Plasma 是 side chains that have a non-custodial property，归根结底主要是客户必须信赖 Side Chain 体制，而没法确保自身资产的使用权，但 Plasma 根据互动式欺诈性证明能够让客户随时随地申请办理撤出资产，就算 Plasma 子链发生难题/做恶。

Plasma 曾是小区的期待，我们可以见到很多 Plasma 组合完成例如 OmiseGo、Matic、Loom 等，但由于一些缺点，它并沒有得到小区最后的亲睐：

缺乏数据信息易用性，客户迫不得已依靠 Plasma 可信任站点连接点数据信息或持续监管互联网是不是做恶，没法得到同相当于 Layer1 的安全系数。

提现时间长，依靠长达两个星期的欺诈性证明挑戰期，假如有些人做恶，另外挑戰期限内没有人发觉并递交做恶 ( ) 证明，那麼客户资产存有损害风险性。

上边这句话很有可能有一些难以理解，大家来举个数据信息易用性的事例：

如果你去厅玩德州扑克游戏时，你从银行柜台 ( Layer1 ) 将美金获得主力资金，随后你逐渐随意找了一张桌子玩了好多个钟头德州市 ( Layer2 交易) ，如果你赢到盆满钵盈的情况下，你提前准备站起到银行柜台换取主力资金。这时厅的坏蛋让你当头一棒，你失去记忆力 ( 数据信息不能用 ) ，牌桌子的荷官作为什么事情沒有产生过一样，从头开始刚刚的对局，光你本应赚到的主力资金。

从以往BTC和以太坊扩容状况看来，大家慢慢找到理想化扩容计划方案应当有的模样

维持区块容积尺寸，防止迈向去中心化；

适用数据信息易用性，客户能够从 L1 上复建交易情况；

伴随着 2019 年以太坊硬分岔升級 - Istanbul，大家离理想化扩容计划方案愈来愈近，本次升級包括2个 Layer2 友善的 EIP 提议

EIP - 1108：使 SNARKs 和 STARKs 认证计算更划算；

EIP - 2028：减少 Calldata Gas 使用量，便于 L2 数据信息选用 Calldata 方式成本低上链。

什么叫 Rollup？ 

Rollup 有许多汉语英译名，在其中一个调侃的汉语翻译是「肉粽」，你能想像将食材卷起来一口吃下去的觉得。事实上，Rollup 便是将交易数据编码放进 Layer1 上，进而完成一样的区块容积能够塞下大量交易，将 30 TPS 扩容到 3000 TPS 等级，再配搭上 Eth2 Sharding 扩容，实际效果能够匹敌时下 Visa 的水平。

怎样缩小数据信息？

缩小是 Rollup 的精粹，恰当的缩小方法能够塞下大量的交易，另外缩小数据信息上链能够出示「数据信息易用性」，确保客户财产安全性。

一笔简易的以太坊交易 ( 例如推送 ETH ) 一般耗费约 110 字节数。殊不知，在 Rollup 上推送 ETH 仅耗费约 12 字节数。大家以收付款详细地址和交易签字举例说明：

To：应用「数据库索引」来替代 20 字节数的详细地址 ( 比如：一个详细地址是「情况树」中的第 4,527 个详细地址，大家就可以用数据库索引 4,527 来表明它 ) ；

Signature：运用零专业知识证明的特点，将千余笔交易签字转换为零专业知识证明，根据查验证明的实效性，进而确认千余笔交易合理。

Rollup 计划方案比照

Rollup 计划方案关键分成二种 ：ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。前面一种选用实效性证明，后面一种选用欺诈性证明，这二种证明方法身后的核心理念是不一样的：

实效性证明：选用数学课的方法确保资金安全、客户体验顺畅和隐私保护，但短时间没法适用通用性的 EVM 测算；

欺诈性证明：适用通用性 EVM 测算 ( 便捷以太坊新项目转移 ) ，但短时间没法采用零专业知识证明，因此折中挑选欺诈性证明，确保资金安全。

最终，文中为了更好地叙述 Layer2 发展史谈及了一些往日不一样的扩容计划方案，但这并不寓意这种计划方案的构思是不成功的。这在其中除开技术性难题，商业服务可行性分析也是非常值得思索的，如同 Vitalik 对这二种 Rollup 计划方案的点评：

短时间，Optimitic Rollup 很可能在通用性的 EVM 测算中获胜，而 ZK Rollup 则很有可能在简易的付款、交易和别的特殊应用领域中获胜。但从中远期看来，伴随着 ZK-SNARK 技术性的改善，ZK Rollup 最后将在全部情景中获胜。

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