4个主流可扩充性解决方案的进展
7分钟前星球君的同事们
可扩充性是区块链落地应用的基础。
引言：本文来自万向区块链（ID：gh_1b8639a25429），Odaily星球晚报经授权转载。
区块链发展到如今，你们都在问哪些时侯就能实现大规模落地应用？尤其在国外将区块链技术提高到战略高度的明天，这一问题变得尤为急迫。
但区块链技术在“出圈”路上，有一个极大的技术障碍数据库的可扩展性，那就是“可扩充性”。毕马威的一份报告也强调，“对于依赖高性能的遗留交易处理系统的企业来说，区块链平缓的交易速率是一个主要问题。”
就安全性和去中心化而言，区块链无可挑剔，但在可扩充性方面（以TPS评判）则完全不能和现有的中心化系统同日而语。比特币区块链在实现4TPS时，VISA则是1700TPS。支持智能合约和DApp的以太坊，平均每晚约10TPS，最多可达到20TPS。
2017年，区块链游戏“Cryptokitty”事件，给以太坊PoW（工作证明）共识算法的局限性叩响了警钟，也让业内人员意识到我们在技术性能上的缺陷。但好在这使区块链开发人员提升了对区块链可扩充性的关注，并因此提出了好多解决方案。
这种方案有进展了吗？让我们来瞧瞧其中几个主要解决方案的最新进展。
以太坊2.0
Ethereum2.0，通常被称为以太坊的静谧（Serenity）版本，它是独立于Ethereum1.0进行开发的一条链。而且官方说Ethereum2.0在3-5年内不会在功能上代替Ethereum1.0。
Ethereum2.0中最重要的一个升级就是可扩充性的升级，包括Sharding（分片），以及转向POS共识。
Sharding是一种在中心化数据库中使用的流行技术，在中心化数据库中，整个数据集被分割成好多小的碎片。在区块链网路中，分片是拿来将交易分解成一个个小分片，并分布式储存在整个网路中，这样每位节点就毋须下载和保存整个区块链状态。通过并行化，分片可以明显提升交易处理速率。
按照以太坊披露的信息，Ethereum2.0第一阶段的布署日期如今定为2020年7月。
链下状态通道
在Sharding流行之前，开发人员的理念是“修补”链下状态通道。状态通道是网路参与者之间的单向通讯通道，使她们能否在区块链外进行交易，之后将交易的最终状态广播给区块链。
因为所有中间交易都发生在链外，而且只有最终状态在区块链上得到验证，因而状态通道才能指数级地降低交易时间。
比特币的闪电（Lightning）网路、以太坊的Raiden和Celer网路都使用了该技巧。
DAG
DAG（有向无环图）是另一个在区块链开发者中很受欢迎的可扩充性解决方案。”有向”指的是有方向，确切的说应当是同一个方向，”无环”则指够不成闭环。在DAG中，没有区块的概念，他的组成单元是一笔笔的交易，每位单元记录的是单个用户的交易，这样就省去了打包出块的时间。验证手段则依赖于后一笔交易对前一笔交易的验证，换句话说，你要想进行一笔交易，就必需要验证后面的交易，具体验证几个交易，依据不同的规则来进行。这些验证手段，致使DAG可以异步并发的写入好多交易，并最终构成一种拓扑的树形结构，才能极大地增强扩充性。
与传统的区块链相比，DAG网路中没有交易区块，单个交易彼此间相互验证。所以理论上，交易量越大，DAG验证速率就越快。
COTI发布了MultiDAG合同，并将其集成到它的主网节点中，这是第一个基于DAG的合同。
闪电网路
闪电网路是比特币区块链上一个超级快的支付层，容许用户快速而且低成本地进行交易，在过去几个月里也取得了重大进展。在2019年第四季度，Layer-2上的规模达到了10000个节点。
比特币的区块链机制提供了挺好的可信保障，而且很慢。从另一角度考虑，对于大量的小额交易来说，是否真的须要如此高的可信性？闪电网路的思路非常简单：将大量交易放在比特币区块链之外进行，通过智能合约来建立链下的交易渠道。
闪电网路的核心概念有两个：RSMC（RecoverableSequenceMaturityContract）和HTLC（HashedTimelockContract）。
RSMC类似准备金机制，先假设交易双方之间存在一个“微支付通道”（资金池）。双方都预存一部份资金到“微支付通道”里，然后每次交易，就对交易后的资金分配方案进行共同确认，同时签字作废旧的版本。当须要提现时，将最终交易结果讲到区块链网路中数据库的可扩展性，被最终确认。也就是说，只有在提现时侯才须要通过区块链。任何一个版本的方案都须要经过双方的签名认证才合法。任何一方在任何时侯都可以提出提现，提现须要提供一个双方都签名过的资金分配方案。
微支付通道是通过HTLC来实现的。这个似乎就是限时汇款，理解上去也很简单，通过智能合约，双方约定汇款方先冻结一笔钱，并提供一个哈希值，假如在一定时间内有人能提出一个字符串，致使它哈希后的值跟已知值匹配（实际上意味着汇款方授权了接收方来提现），则这笔钱转给接收方。
解决可扩充性只是区块链广泛应用的基础，而可扩充性方案的进展，也让区块链的大规模应用越来越成为现实。
万向区块链仍然以来都在不遗余力地推进区块链的落地应用，目前已有多个领域的项目落地，并取得了不错的进展：
供应链金融：再创新高！万向区块链供应链金融服务平台上发生的融资金额突破2.5亿！
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本文参考资料：
以太坊2.0：【万向区块链研究团队出品】从Devcon5会议看以太坊和区块链生态发展（上）
DAG
闪电网路
BlockchainScalabilitySolutions[AnOverview]
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