区块链可扩展性：一个问题，五大解决方案

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为什么可扩展性如此重要？

区块链技术的最终目标之一是用更透明、更安全、更高效的区块链技术取代现有的传统基础设施。

区块链技术的最大的市场是金融市场，这是合乎逻辑的。而金融市场每秒钟需要处理成千上万的交易。如果区块链技术希望取代世界上那么多金融终端的话，那就必须扩容达到甚至是超过这个交易量才能证明取代它们的可行性。

有了更高的吞吐量，才能打开区块链技术的大门，发现更多更有趣的应用程序。

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有向无环图（DAG）

缠结技术，或者说有向无环图（DAG）是一个解决扩容性问题非常有前景的新方法。DAG技术被认为是机器对机器经济（M2M）的解决方案。

译者注：在机器对机器经济中，机器是自主的市场参与者，拥有自己的银行帐户。在不久的将来，预计M2M参与者将能够出租自己、雇用自己的服务工程师、并支付自己的维修费、更换零部件等。

在未来十年中，全世界互联设备数量预计会达到500亿台！要和这么庞大数量的设备连接，还需要克服很多障碍，其中最主要的一个障碍就是小额交易。这些互相连接的IoT（Internet of Things，物联网）设备必须能够以无摩擦的方式自动支付最小金额。它们无需引入额外硬件，或者在产品设计上做出妥协。

一个缠结（Tangle）由边缘（edge）组成，这些边缘都有一个方向，因此它们充当信息的单向通道，并确保所有节点都不能连接到其系列中的任何其他节点。这就是DAG的形成方式。

互联DAG的一个小部分

DAG允许多条区块链共存并 互相连接，同时不与父节点形成边缘。只要信息以同样的方式定向，节点就可以并行存在。这打开了一系列全新可能的确认选项，从而消除了区块时间的需要，并减少了在废弃的“孤链”上浪费的工作量。最终的结果是：在完全去中心化的网络上实现高度可扩展的、有着快速信息流的巨大潜力。

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以太坊扩展方案

我们都知道以太坊所面临的可扩展性问题。来看看以太坊可扩展性解决方案吧：

雷电网络：基础设施建立在以太坊之上，允许价值转移到链外，并通过P2P支付渠道避免共识瓶颈。

分片：验证者只需要验证网络交易的某一部分。工作量分摊在分片上，从而实现更高的吞吐量。

Plasma：在根区块链之上运行的一系列合约。分层排列成母链和子链，其中子链定期将提交广播回到母链。

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Aerum区块链平台

Aerum 参与者现在可以以非常低的成本享受速度最快的交易，并具有更好的可扩展性。Aerum 的目标是达到500 TPS，每年总计160亿笔交易，每笔交易的最低成本为0.05美元。Aerum 将为所有dApp 以及社交网络、游戏和其他市场提供平台。为了实现这一目标，Aerum 已经与大型博彩平台 Betherum 建立了合作伙伴关系。Betherum平台提供具有社交元素的、基于区块链的博彩平台，提供引人入胜且安全的体验。

Aerum 知道成为一个快速可靠的区块链平台有哪些需求。因此，该平台声称提供实时的、免费的交易。由于以太坊仍然是区块链世界中的一个“大腕”，Aerum 与以太坊区块链兼容，但它可以提供更高（200-500%）的网络吞吐量。

Aerum 是一个不收费的区块链平台，这听起来很不可思议，但它……就是不收费。费用确实存在，然而，终端用户不需要关心费用的事情，也不需要支付任何费用。因此，dApp运营商负责支付有人使用其 dApp 时产生的费用。然而，由于Aerum 有独特的，被称为ATMOS（跨链DPoS 共识协议）的权益证明机制，因此dApp运营商不会亏本。dApp 运营商负责抵押代币以换取适当的奖励，这就能覆盖了运行dApp 的费用且还能获得适当的奖励。

Aerum 的特点：

支持dApp，终端用户无需支付任何费用

允许侧链网络提高性能；

跨链代理权益证明（DxPoS）称为ATMOS；

每笔交易只需5秒，每年160亿的交易量；

中间设备 dApp 对不同侧链的访问进行协调

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Zilliqa：一个高吞吐量的公链平台

Zilliqa是一个内置分片（sharding）的区块链平台，每秒能处理数千个交易。 通过分片技术，Zilliqa 有可能实现与传统支付方式（如VISA和MasterCard）的吞吐量相匹敌。更重要的是，Zilliqa 的交易吞吐量（大致）与其网络规模呈线性增长。

Zilliqa 使用了一系列有趣的技术来创建这样一个快速的区块链平台。

Zilliqa的特点：

内置分片具有查找节点的功能，允许新节点加入并将交易分派到正确的分片；

Merkle Patricia 尝试提供加密认证的数据结构，可用于存储所有（秘钥、值）绑定。 Merkle Patricia 是完全确定的，这意味着从第一个字节到最后一个字节，具有相同绑定（秘钥、值）的 Patricia trie 保证完全相同，并且比更复杂的“基于比较”的替代方案更容易理解，也更容易编码；

用于高效网络消息广播的Gossip 协议；

Zilliqa 使用非图灵完备的智能合约语言，该语言遵循数据流编程风格，可以针对众多应用程序进行更好的扩展。

简而言之，Zilliqa 项目旨在支持需要高交易率的 dApp，如并行拍卖、数字广告和支付网络。

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Stellar区块链

从市值和使用率来看，Stellar 是最常用的区块链网络之一。 据CoinMarketCap的数据，在撰写本文时，Stellar 在前100种加密货币中排名第5。

Stellar 拥有一个非常强大的开发者社区，他们通过使用 Stellar 的技术创造出伟大的东西，并因此而获得奖励。Stellar每三个月都会组织一次开发者挑战大赛，获胜者将获得XLM奖励。

除了强大的社区，Stellar 更加知名的是其惊人的性能。根据其创始人 Jed McCaleb 的说法，Stellar 每秒可以达到大约4000笔交易。但是，交易速度实际上取决于运行Stellar Core的硬件设备，因此很难给出实际交易量。Jed表示，就算是没有用性能非常强大的硬件，也能够达到大约4000TPS。“基本上就只是用了一台带有SSD驱动器的机器。当然你也可以使用更大的硬件设备来进一步提高吞吐量。我们还没有投入大量精力进行优化。整个网络仍然非常小，所以让它大幅度提高速度似乎不是个聪明的做法。但我们非常有信心，可以优化的领域还有很多。”

作者：Michiel Mulders

来源：Hackernoon

翻译：黄非红

校对：Colin