區塊鏈的擴展問題如何解決？

區塊鏈可伸縮性是通過第1層解決方案（修改核心協議）和第2層解決方案（鏈處理）解決的，取決於網絡需求和優先級，採用最佳方法來解決。

2025/03/18 22:48

要點：

• 區塊鏈可伸縮性挑戰了交易吞吐量和網絡容量的限制。
• 各種解決方案旨在提高可擴展性而無需犧牲分權或安全性。
• 1層縮放解決方案修改了核心區塊鏈協議本身。
• 2層縮放解決方案構建在現有區塊鏈頂部，以處理鏈離交易。
• 最佳解決方案通常取決於區塊鍊網絡的特定需求和優先級。

區塊鏈的擴展問題如何解決？

區塊鏈技術中的可伸縮性問題是廣泛採用的重大障礙。高交易費用和緩慢的處理時間，尤其是在高網絡活動期間，會阻礙其潛力。這源於處理主要區塊鏈上的每筆交易的固有局限性。正在積極開發和實施解決方案，以克服這些挑戰。

一種主要的方法著重於改進基礎區塊鏈協議本身 - 第1層縮放解決方案。這些解決方案旨在從根本上改變區塊鏈的運作方式，以增加其交易吞吐量和整體容量。示例包括碎片，將區塊鏈劃分為較小，更易於管理的零件，以及改進的共識機制，可以更快地進行交易驗證。

例如，碎片允許區塊鏈的不同部分同時處理交易。這大大減少了單個節點上的負載，並加快了整體交易處理時間。但是，實施碎片需要大量的技術專業知識，可以將復雜性引入網絡的體系結構。挑戰在於確保所有碎片的數據一致性和安全性。

另一種第1層方法涉及優化共識機制。像比特幣這樣的工作證明（POW）區塊鏈以其安全性而聞名，但交易速度相對較慢。替代共識機制，例如驗證證明（POS），旨在提高交易速度，同時保持高度的安全性。 POS根據驗證器所持的股份來驗證交易，與POW相比，降低了能源消耗。

2層縮放解決方案代表了另一種方法。這些解決方案沒有修改核心區塊鏈，而是建立在現有基礎架構之上以處理鏈接交易的頂部。這大大減少了主要區塊鏈上的負載，同時仍能從其安全性和權力下放中受益。流行的第2層解決方案包括狀態通道，Sidechains和crolups。

州渠道允許參與者在鏈上進行多項交易，僅在主要區塊鏈上解決一次最終餘額。這大大減少了主鏈上處理的交易數量，從而提高了可伸縮性。但是，他們要求參與者在整個頻道的壽命中保持在線。

Sidechains提供了平行於主鏈的單獨的區塊鏈。交易是在Sidechain上處理的，僅在主鏈上記錄最終結果。這可以提高可擴展性，但如果側chain受到損害，則會引入潛在的安全風險。安全橋通常被用來確保主鏈與側鏈之間的交易的完整性。

滾動是一種相對較新且有希望的層解決方案。他們將多個交易歐離鏈捆綁到單個交易中，然後將其記錄在主區塊鏈上。這大大減少了主鏈上處理的交易數量，從而提高了可伸縮性。樂觀的匯總假設交易有效，除非另有證明，否則ZK滾動使用加密證明來驗證交易而不揭示交易詳細信息。兩種方法都提供了大量的可伸縮性提高。

選擇正確的縮放解決方案對於區塊鍊網絡的成功至關重要。理想的方法通常取決於諸如應用程序的特定要求，所需的安全級別以及開發團隊的技術功能之類的因素。單個解決方案可能不夠，而將多種技術結合的混合方法可能是最有效的策略。

常見問題：

問：區塊鏈可伸縮性的主要局限性是什麼？

答：主要限制是事務吞吐量（每秒可以處理多少事務）和網絡容量（網絡可以處理的數據量）。這些限制導致交易時間緩慢和高費用。

問：1層和2層解決方案的可伸縮性方法有何不同？

答： 1層解決方案修改了核心區塊鏈協議，直接增加了其容量。第2層解決方案建立在現有區塊鏈的頂部，處理鏈外交易以減輕主鏈的負擔。

問：碎片的優點和缺點是什麼？

答：優勢包括增加交易吞吐量和改善的網絡容量。缺點包括增加複雜性和維持跨碎片數據一致性的挑戰。

問：樂觀和ZK滾動有什麼區別？

答：樂觀的匯總假設交易是有效的，除非挑戰，否則ZK滾動使用零知識證明來驗證交易而無需透露其詳細信息。 ZK-Rollups通常提供更大的安全性，但需要更複雜的加密技術。

問：側chain有什麼風險嗎？

答：是的，Sidechains引入了妥協的風險。如果Sidechain的安全性受到破壞，則可能會影響主鏈的安全性，儘管實施了安全橋以減輕這種風險。

問：哪種縮放解決方案是“最佳”？

答：沒有單一的“最佳”解決方案。最佳方法取決於區塊鍊網絡的特定要求，包括安全需求，交易量和技術功能。結合多種解決方案的混合方法通常是最有效的。