每当Gas费再次暴涨时，一场关于以太坊区块链的可扩展性的讨论便又再次回到了舞台中央。
实际上，高昂的Gas费只是以太坊现存问题冰山一角，对交易的需求仍然多于以太坊区块链每次实际能够承担的数量是根本原因。
本文试图从扩展方案是什么为起点，科普当前扩展方案的种类，最后介绍归纳Arbitium扩展方案的生态系统。
以太坊GasFee
什么是扩展方案？
扩展是指增加交易吞吐量和提高交易速度。下图罗列了当前所有可行的扩展方案
当前所有扩展方案?@yasminekarimi_
比特币采矿公司和矿机制造商正在增加对以太坊采矿的投资:金色财经报道，尽管以太坊网络即将转向POS，但主要的比特币采矿公司和矿机制造商正在增加对以太坊采矿的投资，比特币矿业公司Hut 8和Hive正在提高其开采以太坊的能力，与此同时，比特大陆和Innosilicon等矿机制造商将在今年晚些时候发布新的以太坊矿机。 （CoinDesk）[2021/8/13 1:52:10]
可以从图中发现，扩展方案被分为了layer1和layer2两类，他们又分别是什么呢？
layer1扩展方案
layer1扩展方案处理底层协议，也就是主网区块链本身的代码，以此来提高区块链的交易能力。
Layer1扩展方案本身可以分为：协议改进、分片两种。
协议改进：
协议改进是对底层协议所做的改变，以扩大交易吞吐量。
具体而言是通过增加一个区块中可放置的交易数量，减少区块创建之间的时间差，或通过从工作量证明共识模式到权益证明POS的结构性转变来实现
分片：
分片将一个区块链的计算任务和数据空间划分为多个链。
分片区块链协议自然意味着将初始网络的节点分为更小的组，每个组负责批准待定交易的独特子集并存储全局状态的子集。
以太坊未确认交易18887笔:金色财经报道，据btc.com数据显示，以太坊未确认交易18887笔。当前全网难度2292.42T，平均出块时间为13.5S，每秒交易数约为9.21。截至目前以太坊全球均价为204.95美元，24h跌幅为0.66%。[2020/5/7]
layer2扩展方案
Layer2是指在底层区块链协议之上运行以提高其可扩展性和效率的网络或技术。
例如比特币和闪电网络之间的关系，说白了就是跟以太坊主网一样，但更快！
这类扩展解决方案需要将区块链协议的部分交易负担转移到相邻的系统架构，隔壁老王处理好了然后才向主区块链报告以最终确定其结果。
通过将大部分数据处理抽象到辅助架构，底层区块链变得不那么拥挤——最终更具可扩展性。
Layer2扩展方案可就多啦！因为叠层协议的改变必然有限，但“叠叠乐”的方法可就多了去了。
侧链：侧链是与区块链相邻的交易链，通常用于大批量交易。侧链使用独立的共识机制——即与原始链分离——可以针对速度和可扩展性进行优化。交易都让侧链做了，主网以太坊就只需要维护整体安全，确认批量交易记录，就通畅多了，比如Polygon。
嵌套区块链：
嵌套的第2层区块链在主链之上运行。基本上，第1层设置参数，而嵌套的第2层区块链执行流程。
超150个以太坊项目共收到近2500万美元资助:到目前为止，超过150个以太坊项目共收到近2500万美元的资助资金。以太坊基金会是最大的捐赠人，根据基金会Steven Zheng的一项研究，该基金会捐赠2100多万美元。紧随该基金会之后的是以太坊社区基金、Aragon基金会、ConsenSys和Protocol Labs。到目前为止，以太坊基金会已经发放了94笔补助金。此外，获得最高金额资助的项目有 Parity Technologies、Starkware、Prysmatic实验室等。收到资助最多的类别是Ethereum扩展计划，包括ETH 2.0等。（The Block）[2020/5/3]
一个主链上可以有多个区块链级别。将其视为典型的公司结构。不是让一个人完成所有工作，而是经理将任务指定给下属，他们在完成各自的任务后向经理汇报。
通过这样做，在提高可扩展性的同时减轻了管理者的负担。
状态通道：
状态通道允许区块链参与者之间进行双向通信。这样做，参与者可以减少等待时间，因为没有第三方参与该过程，在完成整个交易集之后，他们将最终的通道状态添加到区块链中。这一类扩展典型为闪电网络。
Rollups：
Rollups通过在单个“批次”中进行汇总交易，使用压缩工具以及在链外验证它们，然后将状态数据存储在第1层扩展方案上，从而来扩大主网。
全球最大的以太坊钱包imToken宣布完成1000万美元A轮融资，IDG资本是唯一投资方:2018年5月31日，全球最大的以太坊钱包imToken宣布获得IDG资本1000万美元的A轮投资。IDG资本是全球知名的股权投资机构，也是区块链生态投资的领头基金，投资了包括 Circle、Coinbase、比特大陆、Ripple等在内的多个全球知名区块链公司。[2018/5/31]
压缩和批处理带来了更高的吞吐量，使得每个交易的速度加快以及成本最小化。
layer1和layer2的关系
从下图中可以清晰的观察到layer1和layer2的区别，layer1是在主链上进行改动，而layer2是在主链之上进行链的叠加。
Layer1、layer2关系示意图
Arbitium扩展方案
Arbitrum技术是众多layer2解决方案之一，从属于上文中提到的Rollups类方案。但Arbitrum是OptimisticRollup，也即乐观主义Rollups。
以太坊市值突破1100亿美元，成功反超瑞波:由于近期区块链项目众筹的需求大增，由V神所创立的区块链项目以太坊（ETH)，其通证（Token）价格再次爆发，目前单个以太币已达到了1225美元，其整体市值突破1100亿美元，成功反超瑞波（Ripple)，重夺数字货币市场第二的宝座。[2018/1/8]
这种乐观体现在：只有当一个节点怀疑某个交易是欺诈性的，才会进行证明计算，从而进一步提高交易速度和吞吐量。也就是说OptimisticRollup是遵从“人本善”之理。
仅仅扩大规模是不够的。在增加其交易吞吐量的同时，区块链必须保留区块链技术的两个基本属性：去中心化和安全。这就是所谓的区块链三难问题。
截至目前，唯一能满足这三个要素的以太坊扩展方案就是像Arbitrum这样的rollups。
在处理能力方面，Arbitrum应该可以实现40000个TPS，与使用以太坊底层扩展相比，有5倍的平均成本优势。
除此之外，Arbitrum实际上正在努力将费用进一步降低90%-95%。
Arbitrum是截至目前最兼容EVM的第2层扩展方案。这使得开发人员将现有的以太坊应用程序迁移到rollups上几乎是不费吹灰之力的，因为他们不需要重写代码。
Arbitrum目前可以支持不计其数的dApp，是最大的以太坊第二层网络。
Arbitrum每日交易量一直在上升，截至今日2021年11月30日日交易数达到2902笔。
Arbitrum日交易数
截至2021年11月30日，Arbitrum上的总锁仓量已达到24.3亿美元
Arbitrum锁仓量
Arbitrum每日新增钱包数也持续上升，达到每日新增186条，总钱包地址达到291876条。
Arbitrum日新增钱包数
Arbitrum生态
自8月31日ArbitrumOne上线以来，越来越多的项目陆续宣布与之达成合作，从下面这张生态图也可以看出，Arbitrum生态也越来越丰富。
Arbitrum生态可以分为跨链桥类、钱包类、工具类以及dapps，如下图所示。
ArbitrumOne生态图概览
钱包类
钱包列表如下，包含传统钱包、DeFi钱包、智能合约钱包以及其他基础设施。
工具类
Dapps去中心化应用
跨链桥类
总结
从上述整体上看Arbitrum是一个有未来的layer2，有着强大的性能、良好的兼容性、完整的生态等等。
在以太坊2.0到来之前，Arbitrum提供了一个近乎完美的解决方案，期待Arbitrum的未来！
作者：Jasur
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