我們都知道，區塊鏈技術本身是革命性的，許多情況下，在分散化、不變性和對審查制度的抵制方面，它提供了前所未有的機會。然而，基于區塊鏈的生態系統已經知道其局限性，主要的局限性是有限的可伸縮性，以及與其他生態系統（包括區塊鏈和非區塊鏈）的互操作性。

區塊鏈不可能三角

在區塊鏈技術的世界中，存在著所謂的區塊鏈三難困境，它包括三個參數：分散化、可擴展性和安全性。傳統觀點認為，只實現其中兩個目標是可能的，但同時實現三個目標是不可能的。例如，比特幣網絡在提供分散化和安全性方面做得很好，但無法提供可擴展性。Ripple實現了良好的可擴展性和安全性，但這是以更大的集中化為代價的，等等。

這些問題的解決方案之一是創建第2層系統，其中大多數旨在解決可擴展性問題，這主要取決于區塊鏈網絡的吞吐量（交易的數量和速度）。

第2層的技術解決方案有許多基本選項，包括：

· 支付渠道

· 廣義狀態通道

· 側鏈

比特幣BTC， 1.76%和以太坊ETH， 2.70%的社區都非常發達，數量眾多，因此他們可以創建第二層的項目，目的僅僅是提高他們自己生態系統的可擴展性。與此同時，還有一些2層項目沒有綁定到特定的區塊鏈。

閃電網絡

比特幣可擴展性

閃電網絡（LN）是Joseph Poon和Thaddeus Dryja在2016年提出的一種分布式支付P2P協議，在比特幣區塊鏈上運行，以加快交易和減少小額支付。所有這些都應有助于提高整個生態系統的可擴展性，參與者能夠以大批量和高速的方式付款，而且無需求助于托管服務，因為支付渠道中的所有操作都以存儲在區塊鏈上的多簽名地址的真實加密貨幣資金為后盾。

LN 為此使用雙向支付渠道。他們的工作原則是：比特幣區塊鏈中的鏈條交易僅在兩個參與者之間的通道打開和關閉時進行，所有中間交易都在閃電網絡本身進行，即外部主區塊無需以標準比特幣網絡范圍的共識確認每筆交易。

因此，如果參與者之間有多個交易，那么首先可以節省交易費用，其次，可以比在鏈上進行更快的交易。

在技術層面上，閃電網絡使用多簽名地址和它自己的智能合約語言。該協議仍在開發中。

閃電網絡上的使用費，包括實際的LN網絡路由費（目前設置為零，因為到目前為止LN節點的數量相對較小，費用肯定會在未來增加），但這筆費用的大小將始終小于比特幣網絡本身的相應費用（否則用戶可以隨時停止使用閃電并將交易轉移到主網絡）。此外，當LN支付渠道被打開或關閉時，比特幣網絡交易需要付費。同時，LN 確實存在某些問題。例如，比特幣交易的成本有可能大幅上升，這只是LN支付的一部分，但仍然是必不可少的組成部分。如果發生這種情況，它還會影響閃電，尤其是閃電在商家之間的分布和采用程度。

許多人認為，LN節點需要持續在線進行支付是一種劣勢，因為該節點很容易受到各種攻擊。此外，由于可以在比特幣網絡上進行（這種方法被認為是存儲加密貨幣最安全的方法），LN中資金的冷存變得不可能。

另外，如果一個節點長時間處于離線狀態，支付通道的一方可以單方面關閉該通道（稱為欺詐通道關閉），這也可能導致另一方資金損失。為了防止在LN中出現這種情況，有一段時間可能會對通道關閉產生爭議，但這段時間間隔不是無限的，這意味著足夠長的脫機停留可能會導致不希望出現的結果。

LN的另一個風險是它不是完全分散的，因為可以在那里形成自然的中心——具有大量支付渠道的節點（例如，流行網點的節點等）。這可能導致這樣一個事實，即關閉這樣的集線器將導致重要網絡陣列的不可操作性。事實上，我們可以在這里看到前面提到的區塊鏈三難困境并沒有在這里消失，在LN中，可擴展性的實現不利于分散。

因此，盡管閃電網絡是一個很有前途的發展，但這個項目（至少以目前的形式）很難解決比特幣面臨的問題。

雷電網絡

以太坊可擴展性

在以太層生態系統中，閃電網絡的一種特殊的類似物被稱為Raiden網絡。Raiden項目的設計考慮到了以太坊的獨特特點。

像閃電一樣，Raiden處交易務時沒有先將它們發送到以太坊區塊鏈。Raiden不需要第三方來處理交易。這是可能的，因為Raiden使用存在于以太坊網絡上的集市合約。因此，不需要中介，因為這個過程被委托給一個自治的系統。然而，在Raiden網絡中，所有這些都不是在以太坊區塊鏈上完成的，而是在一個單獨的安全通信網絡中，在用戶之間部署直接支付通道。每個通道都保持打開狀態，可以使用任意次數，直到其中一方決定關閉它。以太坊區塊鏈僅在通道打開和關閉時使用，即分別發生初始交易和最終交易時。

這可以解決以太坊的可擴展性和加速支付的問題，這也是該網絡開發者自2015年以來一直在努力解決的問題。低轉會費也使小額支付成為可能。

Raiden Network使用它自己的RDN代幣，并向改進網絡的開發人員收取交易費用。Raiden網絡還支持任何兼容的ERC20代幣。

Raiden是以太坊社區期待已久的項目，但目前還不清楚它是否會成為生態系統的可擴展性解決方案，因為還有其他替代方案。此外，在未來的更新中，以太坊開發人員自己也有可能通過系統本身來解決這個問題。

Counterfactual

以太坊的可擴展性極其智能合約

Counterfactual還設定了一個擴展以太坊空間生態系統的目標。然而，與Raiden 網絡不同的是，該項目不僅旨在改進以太坊的交易，而且還著眼于智能合約系統本身。與Raiden不同，這是通過使用通用狀態通道而不是支付通道實現的。

因此，Counterfactual由幾個組件組成：用于獨立應用程序的庫、通用狀態通道的直觀可理解協議和一組以太坊智能合約。

與Web3類似，Counterfactual客戶端庫可被應用程序用于創建消息，并使用離鏈協議向其對手方發送消息。用戶可以簽署（有時是自動的）并寫入區塊鏈的承諾中，而不是直接向以太坊網絡簽署和發送交易，而是將這些承諾直接發送給他們的交易對手方。所有參與者在使用協議時簽署的交易時最終都被設計成這樣一種方式：如果一方不響應或以其他方式偏離其義務，則可以將它們放在區塊鏈上。

在其工作中，Counterfactual依賴于L4、Magmo、Sprites、Perun等項目的研究。

Celer Network

可擴展到任何以dApps為重點的區塊鏈

Celer 網絡是一項多層技術，為現有和未來的區塊鏈提供網絡擴展。一個基于celer的網絡可以擴展到每秒數十億個安全的私人交易。Celer 網絡的目標是釋放區塊鏈的全部潛力，并徹底改革分散式應用程序的創建和使用，如游戲、在線拍賣、保險、市場預測以及分散式交易所。

Celer技術的主要優點是其架構具有多層性，具有方便的跨層接口。Celer使用的技術棧稱為cStack，由以下幾層組成：

cChannel： Celer網絡技術棧的底層，具有一定的抽象性，使用廣義狀態通道（即類似于閃電網絡開發人員最初提出的方法）與各種區塊鏈系統通信。

· cRoute： Celer支付路由模塊，由分布式均衡路由（DBR）表示，使用分布式擁塞梯度指導支付流量。

· cRoute具有容錯性、可證明的最優帶寬、透明的信道均衡、匿名性和完全分散等特點。每個節點只與相鄰節點通信，大大減少了整個網絡中信號傳輸的需要。在Celer網絡中，路由的匿名性是通過所謂的洋蔥節點來實現的，它逐層解碼下一個支付目的地的地址。

· cOS是一個以操作系統的形式呈現的開發框架，它極大地簡化了各種平臺上獨立應用程序的開發和使用。

CELR是ERC20代幣，是Celer cEconomy的基礎。cEconomy的任務是在提高網絡可擴展性的情況下，平衡服務的流動性和可用性問題。實現這一目標的計劃依靠三個主要部分：

· 流動性承諾證明（PoLC）。這是一個基于“凍結”外部數字資產（例如，其他加密貨幣）的虛擬挖掘過程，在擴展系統時，這些資產應該能夠保證流動性。

· 流動性支持拍賣（LiBA）。這一機制有助于通過協商利率下的群眾借貸實現流動性。貸款機構有一個排名機制。

· 國家監護網（SGN）是一種特殊的小型旁路網絡，用于存儲用戶通道離線時的狀態。

Celer網絡開發人員聲明的主要關注點之一是用于快速創建和使用高度可伸縮分散應用程序（dApps）的第2層網絡。

GEO Protocol

通用的可擴展性，加上區塊鏈和非區塊鏈系統之間的互操作性

GEO Protocol是一種通用的非鏈開源協議，它提供了擴展區塊鏈系統的能力，以及在不同區塊鏈生態系統之間、區塊鏈世界和傳統金融之間提供互操作性。

而且，GEO Protocol是一種開放技術，允許為各種不同的用例開發新的分散和分布式服務和解決方案，包括各種支付和結算系統、本地貨幣等，以及一些非財務解決方案，例如計分系統、委托的民主系統、忠誠計劃等等。此外，還可以將實物資產和其他非數字資產數字化，從而使這些資產隨后在全球地球觀測網絡中周轉。

可擴展性問題通過創建一個真正的分布式離線網絡來解決，其中安全交易由本地共識（即，不是由整個網絡，而是僅由直接參與每個事務的成員）確認。同時，GEO Protocol提供了此類交易的跨鏈原子性，從而允許不同區塊鏈之間的真正互操作性。

這樣的網絡將具有幾乎無限的帶寬，因此具有適當的可擴展性。此外，它對通信和計算資源的要求也非常低，這意味著地理網絡節點幾乎可以安裝在任何設備上，包括移動設備。同時，原子性支持系統保證即使在不穩定的網絡連接環境（因此，移動網絡）中也能運行。

GEO Protocol開發商為自己制定的主要任務是為有價值的互聯網創建一個基本協議解決方案，即一個全球金融網絡，將所有可能的“有價值的局域網”聯合起來，如加密貨幣系統、法定貨幣系統、銀行和金融機構、交易所和交易平臺、各種資產登記，包括所有權登記等。

在這樣一個全球網絡中，不論其性質或起源如何，任何形式的超快和極便宜的價值轉移都是可能的。

結論

幾十個項目正在尋求為區塊鏈系統的可擴展性問題的各個方面設計適當的方法。社區聚集在最發達的生態系統（如比特幣和以太坊）周圍，創建旨在改善自身特定生態系統的解決方案。這些項目包括閃電網絡、 Raiden 網絡 和 Counterfactual。

然而，在未來的更新中，主要區塊鏈的開發者有可能完全或部分地解決這個問題（例如，我們預計Ethereum 2.0將在2020年初發布）。

其他第2層項目關注于為更廣泛的生態系統解決可擴展性問題，而不局限于其中任何一個生態系統，這使得它們更加通用。這些項目包括Celer 網絡。

最后，像GEO Protocol這樣的第二層項目，除了解決了跨范圍廣泛的區塊鏈系統的問題外，還解決了它們的互操作性問題——不僅局限于區塊鏈本身的世界本身——讓它們能夠有效地與傳統金融世界聯系起來，從而形成一個無縫的全球網絡，實現價值轉移交換。