当前的以太坊是一条整体单片式区块链(monolithicblockchain)：它为自己提供安全性，执行自己的交易，并维护自己的数据可用性。
然而，这种传统类型的区块链，即为自己提供安全性、执行和数据可用性层的链，由于其「包揽了所有的事情」而存在固有的局限性。
这些局限性会给用户带来较高的交易成本。
这是因为以太坊执行层稀缺的区块空间，加上不断增长的网络使用需求，导致了网络拥堵，推高了交易成本。
换句话说，单片式区块链一次只能处理这么多的交易(transactions)。
为了解决这些局限性，以太坊生态中的开发者和研究人员近年来开创了一系列不同的可扩展性解决方案。这些方案有着不同的呈现方式和规模，但绝大多数都是作为以以太坊为中心的执行层，提供廉价和快速的Crypto交易。
现如今，许多新的可扩展性解决方案都已经可以使用了，而且更多的方案即将到来。为了紧跟目前正在发生的一切，本文将带领读者深入了解当前各大以太坊可扩展性方案！
链下扩容vs.链上扩容
Block Tower Capital在Dexible黑客攻击中损失150万美元:金色财经报道，去中心化交易所聚合商 Dexible 周五早些时候遭受了 200 万美元的攻击。Dexible发推文称，黑客利用了智能合约代码中的一个弱点，允许他们从加密钱包中抽取资金。“少数鲸鱼”，即大型加密货币持有者，约占损失的 85%。
区块链数据显示，数字资产投资公司 BlockTower Capital 是受害者之一，区块链情报公司 Arkham Intelligence 将与 Dexible 开发者相关的钱包地址标记为 BlockTower，损失了约 150 万美元的 TRU 代币。区块链情报公司Nansen也将该地址标记为 BlockTower Capital 的地址。Arkham 上的区块链交易显示，攻击者将被盗的 TRU 代币转移到 SushiSwap 以交易 ETH，然后将 ETH 发送给加密混合器服务提供商 TornadoCash。[2023/2/18 12:14:01]
当前，以太坊社区同时在使用链下扩容性策略和链上扩容策略。
链下扩容(off-chainscaling)是指为以太坊等底层链提供外部执行的任何创新方式。人们将这些创新称为「Layer2」(简称L2)，也即将交易的执行放在以太坊之外的第二层网络进行，从而优化以太坊L1的性能。
华尔街日报：Tether称审计还需要几个月时间:金色财经报道，Tether 表示，随着加密货币市场的下滑，审计还有几个月的时间。许多加密货币公司缺乏有助于保护传统银行投资者的基本金融护栏。 公司通常不发布财务报表，或让任何人检查他们的账簿。 即使经过审计，也没有公认的数字资产会计准则，许多加密货币公司缺乏基本的财务护栏； “Tether 需要类似于公司结肠镜检查的审计”。[2022/8/27 12:52:45]
链上扩容(on-chainscaling)是指为了提高区块链的吞吐量(即每秒能够处理的交易量)而对其进行的任何直接修改。虽然诸如?Rollups和Validiums等链下扩容方案会在短期内扩展以太坊，但以太坊网络的长期补充策略是实现分片(sharding)，也即将以太坊L1分成许多条有着共享安全性的分片链(shardchains)。
理解L2
制图：u/emkoscp
Rollups
Rollup是一种可扩展性解决方案，通过在其自己的经优化的执行层上面执行交易，并将交易数据发布到以太坊(以后可能还有其他L1s公链)上。通过这种方式，Rollups链直接继承了以太坊L1的安全性保障**。
本周以太坊全网算力第一大矿池已拒绝将Tornado Cash相关交易打包入块:8月20日，据社区消息，以太坊全网算力第一大矿池Ethermine过去一周已经拒绝将Tornado Cash相关交易打包入块。[2022/8/20 12:37:09]
放大来看，当前有两种类型的Rollups：ZK-Rollups?和?OptimisticRollups。
1）ZK-Rollups?通过使用一种称为?zk-SNARK?的加密证明，将许多笔链下交易“卷起来”形成一笔可验证的交易批次。然后，这些较小的加密证明将被有效地发布到以太坊L1上面。
简单来说就是，链下执行+通过zk-SNARKs提交链上数据=ZK-Rollups。
Loopring(路印)是DeFi领域最受欢迎的zk-Rollup项目之一
当前我们可以使用的基于ZK-Rollup方案的Rollups网络包括：
Loopring
PolygonHermez
zkSync
重庆5.4万家商户和单位参与数字人民币试点:金色财经消息，今年4月起重庆开展的数字人民币试点工作已取得阶段性成效，截至7月17日，全市接受数字人民币支付的商户和单位达5.4万家，市民在吃喝、游玩、出行、就医、购物等诸多方面，均可体验数字人民币支付。据悉，截至7月17日，全市累计开立数字人民币个人钱包308.1万个、对公钱包13.4万个；数字人民币累计交易笔数达561万笔，交易金额达6.2亿元。（重庆日报）[2022/7/27 2:39:58]
2）OptimisticRollups?也是将许多交易「卷起来」以批次的方式提交至以太坊L1链上，但这种方案并不使用零知识证明来证明交易的有效性：OptimisticRollups“乐观地”假设了交易的有效性，除非通过所谓的「欺诈证明」(fraudproofs)成功地挑战了交易的有效性。
简单来说就是，链下执行+链上数据+欺诈证明=OptimisticRollups。
Arbitrum是基于OptimisticRollup方案的L2网络
当前我们可以使用的基于OptimisticRollup方案的Rollups网络包括：
Bitfury CEO：加密货币估值不应与它们可以取代美元的想法挂钩:金色财经消息，Bitfury Group CEO（Brian Brooks）表示，加密货币估值不应与它们可以取代美元的想法挂钩，相反，加密货币应该被视为取代价值传输的系统。加密货币价格应该被视为互联网股票而不是货币。[2022/6/29 1:37:36]
ArbitrumOne
Optimism
关于ArbitrumOne网络和Optimism网络的使用细则和注意事项，可参考此前发布的文章《一文读懂新晋L2网络Arbitrum》和《L2热潮来袭！如何使用Optimism网络？》
Validiums
DeversiFi是目前最大的基于Validium方案的L2项目
另一种类似于Rollups的可扩展性解决方案是?Validiums。
Validiums的运作方式类似于ZK-Rollups，因为这种方案也依赖于零知识证明来批处理和执行交易。但与ZK-Rollups相比，Validiums在链下保存其数据可用性(即交易数据存储在链下)**，而ZK-Rollups的数据可用性存储在以太坊L1链上。
这种动态特征使得Validiums这种扩容方案具有很高的性能(Validiums能够提供比ZK-Rollups更高的吞吐量)，但同时也在一定程度上使这种方案具有托管的性质(这意味着Validiums的运营商可以冻结或者没收用户的资金)。
Sorare是一款由Validium驱动的梦幻足球游戏
换句话说，链下执行+零知识证明+链下数据=Validiums。
当前我们可以使用的基于Validium方案的项目包括：
DeversiFi
ImmutableX
Sorare
Volitions
Volitions?是一种混合式扩容解决方案，让用户能够在「ZK-Rollup模式」和「Validium模式」之间进行选择。
在实践中，这意味着Volitions的用户能够使交易在链下执行，同时可以选择链上数据可用性或者链下数据可用性，也即选择将数据可用性保存在以太坊L1链上或者在Valildiums(链下)。
侧链
就以太坊而言，侧链是与以太坊兼容的区块链。
侧链(sidechains)可以是独立的区块链，比如?BSC(币安智能链)，或者更普遍的是，为了明确地迎合以太坊用户的定制区块链，比如?Polygon的侧链。侧链与以太坊的兼容性源于它们支持EVM(以太坊虚拟机)。
因此，侧链可以作为以太坊L1的外部执行层，即便侧链并没有直接继承以太坊L1的安全性保障。但一些侧链项目，比如Polygon的侧链，通过向以太坊提交检查点(checkpoints)，模糊了这种区别。
当前我们可以使用的侧链包括：
Polygon
xDai
Ronin
状态通道
Connext是以太坊生态中最知名的状态通道项目之一
状态通道(StateChannels)是一种由多签智能合约支撑的链下扩容方案。在状态通道网络中，ETH等加密资产可以锁定在这些合约中，用于在用户之间创建双向支付通道。
换句话说，状态通道就像是在「记账」，用户彼此之间可以在链下进行数百次交易，然后通过向以太坊L1发送最后一笔交易来停止记账。这样一来，原本是许多笔的交易，通过状态通道得以简化。
目前我们可以使用的状态通道项目：
Connext
Plasma
Plasma链是一种依赖于欺诈证明(fraudproofs)的扩容方案，类似于OptimisticRollups。但与OptimisticRollups不同的是，Plasma将数据可用性保存在链下。尽管是以太坊L2研究的最早领域之一，Plasma的实现未能像其他更新的扩容方案那样获得足够的吸引力。
以太坊L1何时实现分片？
上图：以太坊的更新路线图。制图：trent.eth
以太坊开发者社区预计，分片(sharding)将在未来几年内推出。
这一更新将把以太坊一直以来的单一协议扩展到64条新的「分片链」上。通过这种方式将以太坊网络的负荷分布到这些分片链上，以太坊L1得以实现水平扩展，极大地改善了交易延迟和吞吐量能力。
值得注意的是，正如以太坊创始人VitalikButerin之前强调的那样，「分片和Rollups带来的可扩展性好处相互叠加」，这些创新将使以太坊轻松地支持数十亿用户。
以太坊扩容的未来是模块化的
直到最近，以太坊一直是一条整体单片式区块链，仅依靠自己提供安全性、执行和数据可用性。
我们现在正开始看到，以及未来会越来越多地看到，以太坊正在成为一条模块化的区块链。也就是说，我们将看到以太坊越来越依赖外部执行层和外部数据可用性层来推进其基础性能。
从Rollups到侧链，我们已经讨论了这些早期的外部执行层是什么样子。同样值得注意的是，像PolygonAvail这样的定制化数据可用性区块链，也将在扩大模块化区块链未来的可能性方面发挥重要作用。
来源：金色财经
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