有哪些可能的方法来解决区块链的可伸缩性问题?

作者是| nial Tanir Zafar

协调编辑|卡罗尔

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自从比特币发明以来，支持它的比特币区块链就存在可扩展性问题。

今天我们将讨论区块链的可伸缩性。

理解可伸缩性问题

当比特币和其他加密货币被发明出来的时候，设计者并没有考虑过大规模使用。然而，随着时间的推移，越来越多的人开始使用加密技术。可伸缩性问题源于这样一个事实:主要的加密货币(如BTC和ETH)依赖于块来确认事务。但是，在创建BTC和ETH时，每个块的大小是有限制的。对于BTC，**限制是1MB。

这个限制的目的是使区块链更安全。然而，它也带来了新的问题。今天，对块大小的限制限制了每秒可以处理的事务数，大约是每秒7个事务。如果比特币要得到广泛使用，它需要能够每秒处理数千笔交易，就像VISA每秒处理约1700笔交易一样。否则，随着事务数量的增加，在确认事务之前会有很长时间的延迟(有时会持续几个小时)。

可扩展性解决方案

许多开发人员正在积极研究解决区块链可伸缩性问题的方案。到目前为止，最可行的区块链可扩展性建议如下:

1. 实现Sidechains

侧链是一个独立的区块链，与主区块链相连。为了做到这一点，开发者使用双向peg，允许在两个区块链之间以预设的速率交换资产。

主区块链的用户必须将代币发送到一个特定的地址，在那里它们被锁定。一旦事务完成，就会跨两个链发送确认消息，由于安全原因，等待时间很短。在等待结束时，相同数量的代币被释放到侧链中，用户可以访问它们。当您将代币移回主链时，情况正好相反。

2. 沿着链

下行技术可以帮助加密货币用户快速交易，而无需支付交易费用。在下行通道中，比特币需要打开一个带有另一个节点的通道。通道打开后，可以使用节点进行事务处理，在通道关闭之前，双方之间不会分配真正的余额。

闪电网络是下行解决方案的**例子之一。该网络大约有2000个活动节点和15,000个信道。

3,碎片

分片是一种将单个区块链分割成多个块的技术。每个shard独立运行，处理自己的事务。已经有人在研究如何通过交叉分片来改进分片，交叉分片是一种允许分片共享数据的技术。分片的主要好处是能够减少区块链的总体大小，这可能会提高网络性能。

4. 替代共识算法

区块链的可伸缩性的主要原因之一是用于确认事务的工作机制的证明。这个过程需要矿工使用强大的挖矿设备来进行复杂的计算。奖金将发送给第一个确认交易的矿工。然而，这种机制带来了安全性和可伸缩性方面的挑战。首先，太多的算力可能中心化在一个或多个池中。此外，通过PoW确认事务通常非常耗时。

然而，目前解决PoW问题的方法要么降低了网络的安全性，要么降低了区块链网络的去中心化性。一般来说，如果区块链要变得更具可伸缩性，就必须在去中心化和网络安全方面做出一些小小的牺牲。一些建议的解决方案是联邦系统和利害关系证明。

5. 批量付款

AMPL;批量支付。其主要优点是通过在一个事务中组合多个事务来减少事务记录的大小。这可以在一定程度上提高每秒的事务处理速率。

密码交易所已经将多笔交易批量处理为一笔交易。除了有助于改善TPS，它还有助于降低交易成本。对于批量交易，您只需要支付一笔交易费用，这笔费用可以在参与批量支付的所有交易**享。然而，它的工作方式也有局限性。批量事务只能在从一个地址到多个地址进行支付时使用，而不能在从多个地址到一个地址进行支付时使用。因此，批量事务可以用于支付公用事业等费用。大宗交易的另一个问题是，用户必须承担一些隐私风险。

6. 互操作性

互操作性是解决区块链可伸缩性问题的另一个解决方案。目前，比特币的极简主义者拒绝这个想法。但是，很难说将来是否会为每个用例优化一个区块链。相反，一些开发者呼吁互操作性，允许专门的区块链相互通信。最重要的是，当可伸缩性问题在幕后得到解决时，用户体验应该保持不变。