众所周知,区块链技术的优异特性使它成为了全球的热点,很多产业只要跟区块链搭上关系其热度就会变得很高,但是目前区块链技术仍然面临着一些问题,尤其是其系统性能已经很难满足目前高频数据的交互需求,交易吞吐量明显不足,到达了性能可拓展性的瓶颈。所以区块链扩容的研究是非常有必要的,并且也一直是区块链技术的一个热门研究方向。区块链扩容是现在区块链行业从事人员很关心的一个问题。

块链是Web3.0的基石,而目前区块链最需要解决的问题就是每秒交易能力(TPS)的问题,而这个解决方案就被为区块链扩容方案。

Layer 0 扩展是指在共识层面扩展,其实单个区块链的TPS=每区块容纳的交易数/出块时间。 与其他的(算力、存储)无关,因此我们可以在共识层面要么扩大每区块容纳的交易数,要么缩短区块的时间,就可以实现TPS的扩展。

在比特币诞生之初比特币创始人中本聪并没有特意限制区块的大小,区块最大可以达到32MB,当时平均每个区块大小为1~2KB。那时比特币用户少,交易量也没有那么大,并不会造成区块拥堵,然而2013年至今随着比特币价格的直线上升,用户越来越多因此造成比特币网络拥堵,用户交易费用上升的问题逐渐涌现出来。

到现在,比特币区块链上最高时有几十万笔交易积压,比特币的平均交易费用比 2010 年 9 月上涨了 376 倍,每秒 7 笔交易的处理速度已经明显无法满足用户需求,比特币社区开始探索如何给比特币“扩容”。比特币扩容本身发展和设计方案有两种,即第一层和第二层扩容技术。第一层扩容技术即改进区块链自身,把区块链自身变得更快、容量变得更大,总的来说就是改变区块链共识部分的内容。第二层扩容技术目的是把计算移到链下,即通过侧链的技术加以解决问题。

比特币和以太坊作为区块链1.0和2.0的代表,目前比特币区块大小为1M,每秒大约只能处理7个交易,性能只有7TPS。以太坊每秒只能处理 15个交易,性能只有15TPS。TPS(Transaction Per Second)每秒事务处理量每秒钟系统能够处理的交易或事务的数量。 2013年至今,比特币价格飙升,用户越来越多,比特币网络拥堵、交易费用上升的问题逐渐涌现出来。随着比特币交易量不断增长,比特币网络已经难以迅速地进行转账交易确认,比特币网络出现拥堵。自2013年起,人们提出了很多关于比特币扩容的方案。

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