ASM:7大擴容方案 哪些將會推進比特幣、以太坊的下一站征途？

在《比特幣、以太坊的發展瓶頸即將消失，盤點過去4大方向的擴容方案，你看好哪些？》中我們介紹了通道、DPOS、大區塊和側鏈等擴容方法。

本篇我們來講Rollup、分片、分層、工作歷史證明和DAG等當前流行的“新擴容手段”。

Rollup與Plasma

Rollup可以說是ETH當前最重要的擴容手段，可以說Rollup的成功與否，直接決定著ETH可持續發展性。換句話說，Rollup失敗的話，ETH也別想成功。

如果可以分清側鏈和Layer2的區別，也算是對擴容有個基本理解，那么能否分清Plasma、Rollup和Validium的區別，就可以當做一種對擴容的進階考試題。

一切的一切，都在下面這張圖里了，理解了這張圖，你就完全理解了Plasma，兩個Rollup，與Validium的區別。

簡單說來區別如下：

1、一切始于Plasma

Plasma是最早V神提出的擴容方案，也是這個圖里TPS最高的一套方案。

巨鯨研究院Founder柯南：GameFi可能是下一個爆發點:金色財經現場報道，在8月8日由金色財經主辦的金色沙龍活動中，巨鯨研究院Founder柯南在《哪些Web3敘事將引領下輪牛市》的圓桌會議中表示，GameFI可能是下一個爆發點。像三七互娛、完美世界，已經在布局GameFI。既然傳統游戲都開始布局，像傳統的資產，比如房地產也會有機會。大家用上鏈的方式，通過虛擬資產和現實資產結合，產生更多的效益。吁投資者保持理性，根據發展趨勢、政策環境和比特幣周期來審時度勢，適時布局以渡過熊市，迎接下一個牛市。

他對公鏈未來前景持樂觀態度，認為公鏈將持續發展并創造更大價值。公鏈作為Web3生態的關鍵組成部分，將繼續發揮重要作用，團隊將根據市場需求不斷創新，為用戶和項目創造更多價值。[2023/8/9 21:32:53]

首先，你可以把Plasma先想成一個側鏈，但和側鏈完全獨立運營，只給ETH提交一個結果又有所不同，Plasma會把Plasma計算處理完的區塊哈希通過主鏈合約，在Eth主鏈上做個“公正”，鏈下成交了數百或數千筆，最后上鏈可能只有幾十個bytes，你可以理解為Plasma=ETH側鏈運營+ETH主鏈公正。

如果有人在離開Plasma鏈時，發現自己的轉賬數據不對或者被篡改了，怎么辦？提交挑戰！因此會有一個證明需求的過程（類似法院庭審+判決），這也是為什么Plasma的挑戰期，或者說資金退出時間是在7-14天左右（是的，很長，很反人類……）。

IMF總裁：國際貨幣基金組織正推動全球央行數字貨幣平臺概念的發展:金色財經報道，IMF總裁格奧爾基耶娃表示，國際貨幣基金組織正在努力推動全球央行數字貨幣平臺概念的發展。[2023/6/19 21:47:20]

Plasma最大的兩個特點在于：（1）默認，或者說樂觀的認為每次“公正”都是對的；（2）“原始數據”在鏈下存儲。

2、Rollup來襲

對于Plasma的改進，其實一開始出來的是ZK-Rollup，但是最接近Plasma的反而是后來出來的Optimism Rollup（簡稱OR），所以先說說OR。

OR可以近似理解成Plasma+“原始數據在ETH主鏈上存儲”，所以比Plasma更安全。畢竟鏈下的東西，萬一節點銷毀或者篡改了原始數據怎么辦？

當然，原始數據放在鏈上，必然開銷會大于鏈下，所以OR的TPS跑不過Plasma。

而Zk-Rollup則可以理解成Plasma+“原始數據’在ETH主鏈上存儲”+每次主鏈的哈希公正通過ZKP（零知識證明）自動證明有效，所以不存在挑戰和挑戰期。

然而原始數據既要上鏈，每次公正還要做零知識證明，開銷特別大，所以ZK的TPS是最差的。

Coinbase：美國銀行賬戶暫無法存取，正努力盡快解決問題:10月2日消息，加密貨幣交易所Coinbase表示，目前無法處理涉及美國銀行賬戶的付款或提款，正在調查問題的起因。不過賬戶持有者仍可以使用借記卡或PayPal進行直接購買。該交易所的團隊已經意識到這個問題，并正在努力盡快解決問題。[2022/10/2 18:37:39]

于是又有了個相對折中的方案，也就是Validium -Plasma+每次主鏈的哈希公正通過ZKP（零知識證明）自動證明有效，跟Plasma一樣，原始數據扔鏈下，犧牲一部分安全，換取性能的大幅度提升。

看到這兒，你再回看上面那張比較圖，應該大體心里有個框架了。

Plasma雖然性能最佳，然而因為數據鏈下的安全性以及沒有ZKP零知識證明的保護，已然被棄用，其余三家則是各有優劣，未來12-24個月，也會是ETH 關于Rollup系列群雄割據，或者說割裂的年代，屆時花落誰家，尚未可知，只有靠市場和時間來給我們答案。

分層與分片

先說說分層，如果一條鏈天生自帶Layer2，是不是“不可能三角”就不會是個問題？

Nervos就是這么干的，貌似也是市面上唯一一家這么做的。Nervos很多懂技術的玩家非常喜歡，甚至被評價“這才是ETH原本應該有的樣子”，但其實也并不太意外，畢竟其中首席架構師Jan，是最早ETH核心團隊的人，可以算是“中國最懂以太坊的人”。

價值2.48億美元的Stablecoin從Coinbase Pro流出，占比約為50%:7月18日消息，上周Coinbase泄露電子郵件顯示該交易平臺可能面臨流動性問題，根據CryptoQuant的鏈上數據顯示，7月15日，CoinbasePro上大約50%的Stablecoin流出，總價值達到了2.48億美元，流出量明顯高于Binance等其他交易平臺（同一時期大約只有1%的Stablecoin離開Binance）。此外，2022年1月后Coinbase上的Stablecoin市值一直處于下跌狀態，而Binance上的Stablecoin總價值自2019年以來一直處于上升趨勢。（Cryptoslate）[2022/7/19 2:21:38]

Nervos最大的特點是分層， Layer1負責達成共識，保證整個網絡的安全；Layer2做應用鏈解決方案，保障各個場景下的性能實現，并通過協議來錨定到Layer1，使得Layer1的安全性可以傳遞到Layer2，跟以太坊的Rollup有那么點異曲同工的樣子。

然而Nervos其實還有兩個點是很多人容易忽視的，可能跟TPS不是那么直接相關，但作為底層架構非常值得一提。

1、Layer1是POW+UTXO。這在新型公鏈里并不多見,關于POW和POS的種種爭論已經太多，就此略過。但POW總有POW的好處，至少初始的Token分發就是一個更加公平的過程，將來同樣保留轉型POS的可能，屆時可能采取一個ETH的“跟隨”策略，ETH踩過的坑，可以吸收經驗，盡量避免

人權倡導者向美國國會發表公開信支持比特幣:金色財經報道，來自 20 個國家的 21 名人權支持者致信美國國會議員，稱比特幣賦予“當地貨幣崩潰”國家的個人權力。這封信是在一些著名的技術專家警告國會加密貨幣的危險和游說努力使數字資產更加無處不在之后發布的。 人權倡導者聲稱依靠比特幣和穩定幣來規避傳統的銀行系統。信中指出，生活在獨裁政權或不穩定經濟下的“數千萬”個人同樣轉向了加密貨幣。 特別是，這封信強調了尼日利亞、土耳其和阿根廷作為法定貨幣變得不穩定的國家的例子，導致個人將數字資產作為首選替代品。 （cryptoglobe）[2022/6/12 4:19:44]

2、Nervos獨特的Cell模型。CKB的經濟模型的核心對象不是計算，而是狀態 - CKB代表著對鏈全局狀態的占用。這是一個ETH開始逐步暴露出來的問題，即區塊鏈狀態爆炸,簡單來說就是包括ETH在內的絕大多數鏈都是“一次付費，永久存儲”的模式，非常容易導致后期的公地悲劇問題，引發全節點數據膨脹，狀態爆炸。

以太坊已經開始重視這個問題，但目前為止如何解決狀態爆炸還沒有蓋棺定論的解決方案，而在Nervos這邊，底層機制直接pass掉了這個問題。

另外，再來說說分片，這也是ETH2.0的終極解決方案。

Near，Elrond，Harmony這些項目都在做分片，波卡的平行鏈也可以看做是分片的一種極端表現形式。

分片理解起來很容易，如果把節點看成你去超市買東西的收銀員，只有一個收銀員肯定容易造成長隊，兩個話隊伍短一半，4個甚至8個收銀員在的話估計就不用排隊了。

一個人的活多個人一起完成提高效率，這就是分片。然而說起來容易，做起來難，不然ETH2.0不會折騰這么久，當前甚至暫時放棄分片，專攻Rollup；波卡做了4年，平行鏈這才即將上線，Near的分片還沒有完全成型，Harmony的分片階段性上線……

本質上分片就是一個異步處理的機制，目前絕大多數分片都需要一個可信中介來協調處理，ETH2.0里面是信標鏈，波卡是中繼鏈，Elrond是元數據鏈，唯一不需要中介的是Near，這也是為什么Near號稱“最強分片”。

然而是否真的最強，還是得等完全做出來，大家互相PK一下技術和體驗再說，這個時間點，估計得2-3年之后了。

分片技術也是當前Layer1里對于不可能三角最為均衡，或者說性價比最高的的一種擴容手段，犧牲一小部分安全性，換取性能的極大提升。其中Randomness（驗證者選取以及新節點加入到某個分片的隨機性）的安全性是重中之重，有興趣的朋友可以自行查閱相關資料。

分片是無論如何繞不過去的擴容方案，未來2年分片技術一定會占據我們越來越多的視線。

 “非主流”擴容方案

還有許多鏈采用了獨特的技術來對區塊鏈進行擴容，我們來簡單的介紹最有代表性的三個：

1、Solana：Solana獨創了一個工作歷史證明（Proof of History）技術，沒有使用分片，也沒有Layer2，就在Layer1上面“硬剛”，數據目前來看還不錯，至少可以算是當前“最速區塊鏈”。

Solana的POH是個理解起來比較抽象的東西，其核心就是整個鏈有一個全局可用的時鐘（比如互聯網時代之前，很多人都會對著7點整的新聞聯播對表），有了全局一致的時鐘，狀態更新就可按照小于一秒時間的異步方式進行，比比特幣這種10分鐘才更新一次區塊（確認一次時間戳）的方式要快很多。

Solana除了速度快之外，最大的讓人詬病的問題是不兼容EVM，最讓人喜歡的則是對于擴容的可預測性，或者說確定性（相對而言，你完全不知道ETH2.0哪一年才會完成，Rollup最終是ZK還是OR還是Validium會勝出……）

2、Flow：思路很有意思，通過多重角色架構在layer1層解決區塊鏈擴容。說白了就是把流水線這個概念引入了節點。目前的公鏈都是幾個節點一起打包一個網絡，一起出塊，每個節點的責任也一樣，都是干著重復的活（假設沒有分片的話）

Flow則把這個活分成了4份，收集、共識、執行和驗證，每個節點執行不同任務。拿之前分片里面那個收銀臺的例子來看的話，分片可以看做是增加收銀臺數量，Flow則是幾個人負責一個大型收銀臺，一個負責收錢，一個負責錄入，一個負責找錢，一個提前在客人排隊時候挨個詢問提前記錄客人要點的東西，流水線作業加速收銀速度。

3、DAG流：AVAX、Fantom、Conflux都是DAG（有向無環圖）流派。

DAG嚴格意義來講不是一個共識機制，而是一種數據結構，所以說采用DAG的項目甚至不能完全叫做“區塊鏈”（因為區塊鏈這個詞本身也是一種數據結構）。

最早也是最出名的DAG有三駕馬車，分別是IOTA、NANO和Byteball，但基本都不支持智能合約，在這個智能合約的年代算是被淘汰的那一波，所以當前的新三駕馬車成了支持智能合約的AVAX、Fantom和Conflux。

DAG在18年被很多人譽為“第三代區塊鏈”，然而其異步通訊的處理方式雖然可以顯著增加吞吐量，但安全性和穩定性也一直是一個問題。

至少還沒有經歷足夠的時間檢驗，但作為區塊鏈的一種補充，可以未來對其保持一定關注，畢竟目前擴容大計還是戰國時代，最終鹿死誰手尚未可知，多關注幾個不同的發展方向，總沒有虧吃。

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