区块链101：Ethereum如何扩展

和其他公共区块链一样，ethereum打算尽可能多地支持用户。

问题是，今天，我们还不知道这个平台的极限。

由于每个块的计算都有硬编码的限制，ethereum区块链目前支持大约每秒15个事务，相比之下，Visa处理的45000个事务。

对以太和其他区块链系统的限制一直是开发者和学术界讨论的话题。

虽然ethereum的开发人员可能会强调灵活的智能合同平台与比特币的不同之处，但它在可伸缩性方面并不是唯一的。

尽管这听起来很令人失望，但在提出的解决方案中仍有希望尚未进入官方软件。

为什么缩放如此困难?

Ethereum和比特币结合了技术手段和激励手段，以确保他们准确地记录了谁拥有没有中央权威的东西。

问题是，保持这种平衡是很困难的，同时也增加了用户的数量(特别是在人们可以使用系统购买咖啡或运行应用程序的情况下)。

这是因为ethereum依赖于一个“节点”网络，每个节点存储整个以太交易历史和当前的帐户余额、契约和存储的“状态”。这显然是一项繁琐的任务，特别是由于每个新块的事务总数大约每10-12秒增加一次。

令人担心的是，如果开发人员提高每个块的大小以适应更多的事务，那么一个节点需要存储的数据将会变得更大——有效地将人们从网络上赶走。如果每个节点足够大，只有少数大公司拥有运行它们的资源。

尽管存在不便，但运行完整的节点是用户利用隐私和安全的最佳方式。使完整节点更加难以运行将进一步限制能够验证事务的人员数量。

换句话说，分权和可伸缩性目前处于劣势，但开发人员正在寻找解决这一问题的方法。

分片

在作品中有一些以太的缩放项目，每一个都解决了一个不同的可伸缩性问题。

如前所述，一个问题是每个节点都需要在网络上存储每个帐户的更新状态。“Sharding”从传统的称为“数据库分片”的缩放技术中提取出来，它有效地将数据库分解成块，并将每个部分放到不同的服务器上。

sharding的目标是不再需要“完整的”节点——这些节点存储网络的完整状态以及发生的每一个事务。

相反，每个节点存储该数据的一个子集，并且只验证这些事务。如果一个节点需要知道它不存储的事务或块，那么它就会找到另一个节点，并找到它需要的信息。

这里的问题是，这个过程并不是完全信任的，因为在这个模型中，节点需要依赖其他节点。

Ethereum希望使用“密码经济激励”来解决这个问题，即驱动系统中的参与者以某种方式进行操作——在这种情况下，确保节点将有效信息传递给其他节点。

Off-chain事务

一项可能更有野心的能力扩展技术借用了比特币的闪电网络，这是一种针对区块链的顶层设计，反映了多层互联网的运作方式。

闪电式的“离线”交易可以让技术的功能更接近于用户被告知的“应该是”——快速且近乎无限的供应，而不需要用户信任任何中介。

根据这一愿景，大多数交易将在线下的微支付渠道上进行，从而减轻了区块链的负担。

从理论上讲，这一行为的原因在于，任何一方都可以随时把交易踢回区块链，这让双方都有能力终止互动。

有了这个附加组件，ethereum的计算极限不需要增加太多，并且希望它仍然是合理的，定期的ethereum爱好者可以运行一个完整的节点。

需要多长时间来衡量?

这是个棘手的问题，因为在规模方面还有很多实验要做。

在创建者Vitalik Buterin的语言中，长期目标是平台能够在“Visa-scale事务级别”或更高级别处理事务。

然而，正如持怀疑态度的观察家们敏锐地指出的那样，这是基于Buterin的分析，以及在公共区块链上尚未部署的技术。

总之，尽管目前ethereum只能处理少量事务，但它的架构师对未来抱有很高的期望。