以太坊，作为全球最受欢迎的公共区块链，随着项目数量的激增，其面临的问题也逐渐显现。手续费不断攀升，尤其是随着去中心化金融（DeFi）的蓬勃发展，高昂的手续费使得DeFi和区块链游戏几乎成了财富用户的专属游乐场。因此，以太坊的扩容显得尤为迫切。

为何需要扩容？

谈及扩容，不得不提Vitalik提出的区块链三角难题。文中提到：

The trilemma claims that blockchain systems can only at most have two of the following three properties: Decentralization, Scalability and Security.

也就是说，去中心化、安全性和可扩展性，三者只能同时满足其中两者。对于区块链来说，去中心化和安全性是至关重要的，因此，牺牲部分扩容是必要的。

目前以太坊的性能尚未准备好应对如此大量的交易。扩容的目标是通过简化用户与去中心化世界之间的互动，改变这种状况。我们希望与分散式生态系统的交互变得如此简单，以至于任何人都可以轻松完成，无需担心系统的复杂性。

以太坊本身和Layer2扩容正在同步推进。然而，要完成以太坊本身的扩容，至少还需要等待两三年的时间。因此，目前Layer2的发展值得关注。

当前的扩容方案

目前主要有几种扩容方式，可以打造新的区块链协议，如Avalanche。但是，随着区块容量的增加，这类区块链将更难以验证，且普通电脑无法支持如此庞大的运算，这可能会使其变得更加中心化。

此外，可以像以太坊2.0一样使用分片技术，创建专用于特定交易的处理区域。这样可以将验证任务分发出去，验证者只需验证他们关心的交易。

还有链下解决方案，不必将所有交易放在区块链上，而是可以通过Layer2协议在链下执行大部分交易。链上的智能合约只需执行两个任务：处理存取款和验证链下交易的有效性。这样可减轻链上负担，提高交易处理效率。

Layer2的扩容方案

目前Layer2的扩容技术大致可分为状态通道State Channels、Plasma、侧链Sidechain、Rollup等。

State Channels状态通道

通道是最早被广泛讨论的解决方案之一，类似于比特币的闪电网络，允许参与者在链下交易，而只需向基础层提交两个事务。

尽管状态通道具有轻松处理每秒数千笔交易的潜力，但它们也存在一些缺点。必须先知道参与者，且使用者必须将其资金锁定在多签合约中，且不适用于所有智能合约的使用场景。

Plasma

Plasma是由Joseph Poon和Vitalik Buterin提出的Layer2解决方案。

Plasma利用智能合约和Merkle树的使用，创建依附于“主”以太坊区块链的“子”区块链。这些子链又可以依次产生它们自己的子链，循环往复，将交易从以太坊主链转移到子链，从而实现快速且低廉的交易。

Plasma的缺点之一是，使用者如果想要从子链提取资金，等待时间较长。与状态通道类似，Plasma也无法用于扩展通用智能合约。

OMG和Matic都是使用Plasma技术的Layer2项目。OMG基于他们自己的Plasma技术，称为MoreViable Plasma。而Matic Network则使用改编版的Plasma框架。

Sidechain侧链

侧链是与以太坊兼容的独立区块链，具有自己的共识模型和区块参数。

通过使用相同的以太坊虚拟机，可以与以太坊实现互操作，因此可以直接将之前部署到以太坊主链的合约直接部署到侧链上，对开发者来说非常友好。

xDai是使用侧链的一个Layer2项目。

Rollup

Rollup技术通过将侧链交易简化或汇总成单个交易并产生加密证明（SNARK）来提供扩容，并将这个证明提供给基础层。

通过Rollup，所有交易状态和执行都在侧链中执行，以太坊主链只存储交易数据。目前有两种Rollup，分别是ZK Rollup和Optimistic Rollup。

目前打造Rollup技术的Layer2项目有Loopring、zk sync和Optimsm。

尽管有上述这么多种的Layer2方案，以太坊社群还是决定以Rollup系列为主，再加上Eth2.0的分片作为目前的扩容方向。至于NFT生态系，有哪些产品或服务采用这些技术呢？我们将在下篇介绍！

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