区块链的可扩展性问题如何得到解决？

区块链是计算机和经济学结合的产物，通过经济学原理，利用计算机技术实现生产关系的变革，从而减少信任的成本，提升合作的效率。从根本上来说，区块链技术是由多个独立的层级组成的，包括存储层、网络层、扩展层和应用层。

可扩展性三难困境”是由以太坊联合创始人维塔利克·布特林创造的一个术语。假设区块链系统只能具有以下三种属性中的两种:

去中心化——系统中的每个参与者只能访问O(c)资源

可扩展性——系统可以处理O(n) > O(c)交易

安全性——系统可以使用最多O(n)资源来防止攻击

比特币每秒只支持7笔交易，而以太坊每秒支持20笔交易……Visa每秒可处理2.4万笔交易——峰值时达到5.6万笔交易。

因此，在去年比特币热潮接近2017年底的高峰期，有大量报道称比特币交易需要数小时甚至数天才能完成。高流量通常也意味着高收费——BTC的交易成本超过100美元的报告司空见惯。

如果区块链解决方案想要达到Visa的采用水平，那么如此缓慢的处理速度将严重阻碍其达到临界质量的努力。成本和速度将最终使许多区块链解决方案留在纸上，并阻止它们进入生产。如果我们没有看到某种突破，他们将继续这样做。

发现一个解决方案

好消息是，有才华的开发人员正在运行许多优秀的项目，以解决可扩展性的问题，并致力于各种不同的解决方案。帮助区块链扩大规模的一个方法是让交易“脱离链”。

Blockstream核心技术工程师克里斯蒂安·德克尔(Christian Decker)就是致力于这些解决方案的人之一，他的工作获得了很多好评。

Christian从2009年开始涉足比特币，2012年，他获得了苏黎世联邦理工学院分布式计算小组的博士研究生职位。他的研究目标是增进对基本共识机制的了解，并使该网络能够随着需求的增加而扩大。这是世界上第一篇关于比特币和一系列协议的博士论文，其中包括PeerCensus和复式小额支付渠道。

从那时起，Christian就在Blockstream的发展中扮演了关键角色，通过在非测试网络上进行第一次完整、安全的闪电支付，获得了社区的认可。在谈到他的成就时，该公司写道，这也是“莱特币上的第一笔闪电支付，在不到一秒钟的时间里，就完成了对区块链的小额支付，这在通常情况下是不可能的，也不经济的。”

Christian在莱特币上支付了第一笔闪电般的款项，在区块链上支付了一笔通常不可能支付、也不经济的小额款项，这笔款项在不到一秒钟的时间里就全部付清了。“BDJ让他在‘Off the Chain’大师研讨会上坐下，讨论了技术的发展过程、他在链下解决方案方面的工作，以及政府和行业内现有企业在技术开发中所扮演着重要角色。在‘Off the Chain’大师研讨会上，有25多名领先的开发人员专注于解决区块链的可扩展性问题。

off-chain（链下）

链下解决方案背后的想法是，较不重要的交易活动可以在链下(在单独的私有通道中)处理，并在稍后的时间最终在链上解决。理论上，随着用户对该解决方案的采用不断扩展，更多的交易将脱离链，从而释放主链上的空间。

Christian认为，“对于我们在区块链中遇到的可扩展性问题，链下解决方案无疑是解决方案的一部分。你看，区块链是一个非常好的工具，但我们需要在其上添加额外的层和额外的解决方案，以真正实现大约10年前承诺给我们的全部潜力。”

Christian认为，它们不仅解决了可扩展性问题。“链下解决方案实际上不仅是可扩展性的解决方案，而且是许多其他权衡的解决方案——比如支付的即时性和协议增强的快速迭代。

“链下解决方案实际上不仅是可扩展性的解决方案，而且是许多其他权衡的解决方案——比如支付的即时性和协议增强的快速迭代。“我认为链下解决方案既是扩展用例的一种方式，也是解决可扩展性解决方案的一部分。这可能不是我们将要使用的唯一解决方案，但它绝对是其中的一个重要部分。”

闪电网络(LN)可能是实现这一目标的最著名的主要扩展解决方案，这也是Christian所熟悉的领域，因为他和Blockstream已经与他们的团队紧密合作。

尽管还处于beta测试阶段，但闪电网络在7月份经历了85%的增长，目前的网络容量为97.18比特币(612，234.32美元)，而6月份大部分时间只有18- 24比特币。这是否证明链下解决方案正在获得吸引力?

使用链下解决方案保证安全性

虽然链下解决方案有很多优点，但它们也增加了额外的复杂性——Christian也承认这一点。

我们维护的问题是需要保护我们的私钥。我们继承了保护我们的数据和保护我们自己隐私的需要，”他说。“我们减少了其中一些问题，但另一方面，我们增加了其他问题。

例如，需要监视区块链的任何邪恶活动，并能够及时做出反应，这些都是来自链下协议的新问题，我们在区块链现有问题的基础上添加了这些新问题。

另一方面，对于区块链存在的问题，我们也有很多解决方案——比如隐私，即时性问题，比如‘这笔付款现在确认了吗?’“——因为在我们最终确定支付方式时，链下渠道的支付是最终的，我们不需要等待确认。”

所以，我认为，在某些方面，我们正在增加复杂性，但另一方面，我们也在解决相当多的问题。

炒作的危险

为了充分发挥区块链的潜力，需要处理的不仅仅是可扩展性问题。Christian说:“区块链目前有许多问题需要我们尽早解决。”“这些都是在技术和教育方面的问题。

生态系统中有很多炒作，这可能会危及相当多的用户(当然是在暗示ICO)。这是我们需要尽早解决的教育问题之一。

ICO已经成为区块链社区的一个问题。由于缺乏监管和诈骗的泛滥，许多人对ICO产生了怀疑，而这样的名声正在玷污整个生态系统。为吸引投资而大肆宣传解决方案的必要性也带来了不切实际的期望，最终将导致幻想破灭。

这种炒作还导致人们将技术应用到并不真正需要的地方，而当技术不起作用时，又会再次导致幻灭。

“在技术方面，我认为有很多应用程序并不真正适用于区块链”“在技术方面，我认为有很多应用程序并不真正适用于区块链，”Christian说。“所以我认为，虽然区块链是一个非常有用的工具，但我认为我们仍然需要在区块链基础上构建一组非常明智的用例。然后去掉所有其他更适合其他系统的东西。”

政府的作用

另一个问题是政府的作用，传统上，政府对新兴技术的反应比较迟缓。许多人认为，分散化的技术有可能将权力重新交到人民手中，在这种情况下，政府的角色是什么?

Christian认为政府在这一切中扮演着重要的角色。

“一方面，令人鼓舞的是，各种沙箱系统正在被创建，这种创新和演变可以在这里发生。另一方面，我认为也应该把重点放在消费者保护上，特别是当涉及到这些被过度炒作和欺骗的项目时。”

我们当然应该允许创新发生，但我们不应该让人们暴露于交易加密货币、ico或代币时所涉及的风险。到目前为止，各国政府在这方面做得非常好——也许有点宽容，但我绝对欢迎与监管机构进行一些公开讨论。

“实际上，我也在向瑞士政府提供监管方面的建议，所以希望我们能把它引向一个既有利于创新，也有利于消费者保护的方向。”

加密货币对现有的金融机构是一种威胁吗?

许多人认为，金融机构和政府一样，应该担心区块链的变革潜力。Christian承认，人们普遍认为加密货币是银行的敌人，导致银行要么需要适应，要么就会灭亡。”

不过，他不认为这种观点一定是正确的。他认为:“仅仅因为基础设施发生了变化，并不意味着银行的整个商业模式就过时了。”“实际上，很少有银行从事转账业务或为转账提供便利。更重要的是，他们在此基础上构建服务。所以，大银行都是把投资者和被投资对象联系起来，就投资进行谈判，而不是试图把钱从A转到B。

无论我们谈论的是加密货币还是美元，我看不出有多大区别。他们将摆脱一个烦人的小问题，即必须成为一个货币传播者，才能在上面建立这些服务。

“但与此同时，他们也可能因此受到一些新的竞争，因为突然之间，你就有了一个更容易在上面构建这些服务的系统，你就失去了作为一家银行的排他性。”所以，我认为我们作为消费者，一定会从中受益。银行也将能够利用这一点实现盈利，但它们可能需要进行创新。”

区块链的未来

那么，考虑到可扩展性和教育方面的问题，一般公众要多久才能积极参与到区块链?“这是一个很难回答的问题，”Christian说。“我们肯定需要很长、很长时间才能看到祖母和祖父悲辈们积极地使用加密货币或加密货币系统。

“我们还处于‘先有鸡还是先有蛋’的阶段，为了让我们变得有用，我最喜欢的自助服务站需要接受它，为了让它们变得有用，我需要在口袋里放上加密货币，这样它们就能支付运营它的昂贵基础设施的费用。”

“我们能做的就是降低这种进入成本，让用户更容易使用这项技术。我想我们最终会做到这一点，让每个人都能更容易地使用。”

这是第一步。不管这能否成功......基本上都是市场在起作用，但我真的不擅长预测市场。

可扩展性是一个长期困扰区块链开发人员的问题。这不仅是未来实现技术潜力和广泛应用的主要障碍之一，也是一个直接涉及到区块链核心的问题，但是，找到一个解决方案却是困难的，这暴露了社区中的巨大分歧。我们与区块链核心技术工程师克里斯蒂安?德克尔(Christian Decker)聊聊如何解决区块链的可扩展性问题。

本文转自万链之家，文章为作者独立观点，不代表IPFS联盟网立场。