当前的以太坊是一条整体单片式区块链(monolithicblockchain)：它为自己提供安全性，执行自己的交易，并维护自己的数据可用性。
然而，这种传统类型的区块链，即为自己提供安全性、执行和数据可用性层的链，由于其「包揽了所有的事情」而存在固有的局限性。
这些局限性会给用户带来较高的交易成本。
这是因为以太坊执行层稀缺的区块空间，加上不断增长的网络使用需求，导致了网络拥堵，推高了交易成本。
换句话说，单片式区块链一次只能处理这么多的交易(transactions)。
为了解决这些局限性，以太坊生态中的开发者和研究人员近年来开创了一系列不同的可扩展性解决方案。这些方案有着不同的呈现方式和规模，但绝大多数都是作为以以太坊为中心的执行层，提供廉价和快速的Crypto交易。
现如今，许多新的可扩展性解决方案都已经可以使用了，而且更多的方案即将到来。为了紧跟目前正在发生的一切，本文将带领读者深入了解当前各大以太坊可扩展性方案！
链下扩容vs.链上扩容
Vitalik：跨链证明是实现跨链社交恢复钱包的关键，ZK-SNARK等是可行选择:6月20日消息，以太坊联合创始人VitalikButerin在最新文章《更深入探讨钱包和其他用例的跨L2读取》中指出，实现跨链社交恢复钱包的一个可行方案是维护一个存放在特定位置的密钥库，以及多个不同位置的钱包，这些钱包可以读取密钥库来更新自身的验证密钥视图或在每次交易验证过程中。跨链证明是实现这个功能的关键，需要对其进行深度优化，可能的方案包括零知识证明（ZK-SNARK）、等待Verkle证明或自定义KZG解决方案。
从长远看，我们需要实现聚合协议，通过生成聚合证明来打包所有用户提交的操作，以此来降低成本。这可能需要将其集成到ERC-4337生态系统中，可能需要对ERC-4337进行一些修改。同时，为了减少从L2内部读取L1状态的延迟，L2应被优化。
钱包不只可以放在L2上，也可以放在与以太坊连接程度较低的系统上，如L3或只同意包含以太坊状态根的独立链。然而，密钥库应放在L1或高安全性的ZK-rollupL2上。尽管这样会增加复杂性，但从长期来看，可能在L2上设置密钥库才是成本更低的方案。在这个过程中，我们也需要致力于提供保护隐私的解决方案，并确保我们的方案可以与隐私保护方案兼容。[2023/6/21 21:50:47]
当前，以太坊社区同时在使用链下扩容性策略和链上扩容策略。
比特大陆因税务违法被罚2400余万元:4月11日消息，企查查APP显示，近日，北京比特大陆科技有限公司因其他违法被国家税务总局北京市税务局第四稽查局罚款约2496.87万元。违法详情显示，根据《中华人民共和国税收征收管理法》规定，单位给员工发放差旅补贴等福利应代扣代缴个人所得税。检查人员已于2022年8月向北京比特大陆公司送达《责令限期改正通知书》（京税稽四限改〔2022〕9号），至今北京比特大陆公司未能代扣代缴上述个人所得税合计1664.58万元。[2023/4/11 13:56:07]
链下扩容(off-chainscaling)是指为以太坊等底层链提供外部执行的任何创新方式。人们将这些创新称为「Layer2」(简称L2)，也即将交易的执行放在以太坊之外的第二层网络进行，从而优化以太坊L1的性能。
链上扩容(on-chainscaling)是指为了提高区块链的吞吐量(即每秒能够处理的交易量)而对其进行的任何直接修改。虽然诸如?Rollups和Validiums等链下扩容方案会在短期内扩展以太坊，但以太坊网络的长期补充策略是实现分片(sharding)，也即将以太坊L1分成许多条有着共享安全性的分片链(shardchains)。
观点：加密资本市场基本回到2014年之前，初创公司不再有机会与银行合作:金色财经报道，The Block 新闻总编Frank Chaparro发推称，加密友好银行Signature Bank被关闭，加密资本市场基本回到 2014 年之前，任何新成立的公司都没有机会与银行建立关系。在许多方面，加密货币已经成为正式的无银行业务。[2023/3/13 12:59:46]
理解L2
制图：u/emkoscp
Rollups
Rollup是一种可扩展性解决方案，通过在其自己的经优化的执行层上面执行交易，并将交易数据发布到以太坊(以后可能还有其他L1s公链)上。通过这种方式，Rollups链直接继承了以太坊L1的安全性保障**。
放大来看，当前有两种类型的Rollups：ZK-Rollups?和?OptimisticRollups。
1）ZK-Rollups?通过使用一种称为?zk-SNARK?的加密证明，将许多笔链下交易“卷起来”形成一笔可验证的交易批次。然后，这些较小的加密证明将被有效地发布到以太坊L1上面。
colletID完成350万美元融资，SeventySix Capital等参投:11月10日消息，基于NFT的实体产品身份识别公司colletID宣布已完成350万美元融资，美国体育行业风投公司 SeventySix Capital、欧洲体育投资公司Hellen』s Rock Capital、以及瑞士和日本加密银行Sygnum/SBI等参投，该公司于2021年12月进行了种子轮融资，目前仍处于pre-A轮融资阶段。
colletID为实体产品开辟了数字维度，通过将小型NFT标签放入实体产品中，让每一个产品获得唯一身份，然后再将这个唯一身份通过智能合约存储为非同质化代币，也就是区块链上的NFT，继而为每个产品创建出一个数字孪生身份。[2022/11/10 12:41:46]
简单来说就是，链下执行+通过zk-SNARKs提交链上数据=ZK-Rollups。
Loopring(路印)是DeFi领域最受欢迎的zk-Rollup项目之一
当前我们可以使用的基于ZK-Rollup方案的Rollups网络包括：
Loopring
BTC跌破25000美元:BTC跌破25000美元，现报24988.4美元，日内跌幅达到9.18%，行情波动较大，请做好风险控制。[2022/6/13 4:22:02]
PolygonHermez
zkSync
2）OptimisticRollups?也是将许多交易「卷起来」以批次的方式提交至以太坊L1链上，但这种方案并不使用零知识证明来证明交易的有效性：OptimisticRollups“乐观地”假设了交易的有效性，除非通过所谓的「欺诈证明」(fraudproofs)成功地挑战了交易的有效性。
简单来说就是，链下执行+链上数据+欺诈证明=OptimisticRollups。
Arbitrum是基于OptimisticRollup方案的L2网络
当前我们可以使用的基于OptimisticRollup方案的Rollups网络包括：
ArbitrumOne
Optimism
关于ArbitrumOne网络和Optimism网络的使用细则和注意事项，可参考此前发布的文章《一文读懂新晋L2网络Arbitrum》和《L2热潮来袭！如何使用Optimism网络？》
Validiums
DeversiFi是目前最大的基于Validium方案的L2项目
另一种类似于Rollups的可扩展性解决方案是?Validiums。
Validiums的运作方式类似于ZK-Rollups，因为这种方案也依赖于零知识证明来批处理和执行交易。但与ZK-Rollups相比，Validiums在链下保存其数据可用性(即交易数据存储在链下)**，而ZK-Rollups的数据可用性存储在以太坊L1链上。
这种动态特征使得Validiums这种扩容方案具有很高的性能(Validiums能够提供比ZK-Rollups更高的吞吐量)，但同时也在一定程度上使这种方案具有托管的性质(这意味着Validiums的运营商可以冻结或者没收用户的资金)。
Sorare是一款由Validium驱动的梦幻足球游戏
换句话说，链下执行+零知识证明+链下数据=Validiums。
当前我们可以使用的基于Validium方案的项目包括：
DeversiFi
ImmutableX
Sorare
Volitions
Volitions?是一种混合式扩容解决方案，让用户能够在「ZK-Rollup模式」和「Validium模式」之间进行选择。
在实践中，这意味着Volitions的用户能够使交易在链下执行，同时可以选择链上数据可用性或者链下数据可用性，也即选择将数据可用性保存在以太坊L1链上或者在Valildiums(链下)。
侧链
就以太坊而言，侧链是与以太坊兼容的区块链。
侧链(sidechains)可以是独立的区块链，比如?BSC(币安智能链)，或者更普遍的是，为了明确地迎合以太坊用户的定制区块链，比如?Polygon的侧链。侧链与以太坊的兼容性源于它们支持EVM(以太坊虚拟机)。
因此，侧链可以作为以太坊L1的外部执行层，即便侧链并没有直接继承以太坊L1的安全性保障。但一些侧链项目，比如Polygon的侧链，通过向以太坊提交检查点(checkpoints)，模糊了这种区别。
当前我们可以使用的侧链包括：
Polygon
xDai
Ronin
状态通道
Connext是以太坊生态中最知名的状态通道项目之一
状态通道(StateChannels)是一种由多签智能合约支撑的链下扩容方案。在状态通道网络中，ETH等加密资产可以锁定在这些合约中，用于在用户之间创建双向支付通道。
换句话说，状态通道就像是在「记账」，用户彼此之间可以在链下进行数百次交易，然后通过向以太坊L1发送最后一笔交易来停止记账。这样一来，原本是许多笔的交易，通过状态通道得以简化。
目前我们可以使用的状态通道项目：
Connext
Plasma
Plasma链是一种依赖于欺诈证明(fraudproofs)的扩容方案，类似于OptimisticRollups。但与OptimisticRollups不同的是，Plasma将数据可用性保存在链下。尽管是以太坊L2研究的最早领域之一，Plasma的实现未能像其他更新的扩容方案那样获得足够的吸引力。
以太坊L1何时实现分片？
上图：以太坊的更新路线图。制图：trent.eth
以太坊开发者社区预计，分片(sharding)将在未来几年内推出。
这一更新将把以太坊一直以来的单一协议扩展到64条新的「分片链」上。通过这种方式将以太坊网络的负荷分布到这些分片链上，以太坊L1得以实现水平扩展，极大地改善了交易延迟和吞吐量能力。
值得注意的是，正如以太坊创始人VitalikButerin之前强调的那样，「分片和Rollups带来的可扩展性好处相互叠加」，这些创新将使以太坊轻松地支持数十亿用户。
以太坊扩容的未来是模块化的
直到最近，以太坊一直是一条整体单片式区块链，仅依靠自己提供安全性、执行和数据可用性。
我们现在正开始看到，以及未来会越来越多地看到，以太坊正在成为一条模块化的区块链。也就是说，我们将看到以太坊越来越依赖外部执行层和外部数据可用性层来推进其基础性能。
从Rollups到侧链，我们已经讨论了这些早期的外部执行层是什么样子。同样值得注意的是，像PolygonAvail这样的定制化数据可用性区块链，也将在扩大模块化区块链未来的可能性方面发挥重要作用。
来源：金色财经
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