可伸縮性是區塊鏈面臨的最常見的挑戰。本文評估了當前出現的解決方案的缺點，并探討了一些替代方案。

在基礎層上的擴展會威脅到區塊鏈的核心價值：分散、安全、速度——什么是可伸縮性？

可伸縮性是指在一系列功能中增加計算過程的能力。對于區塊鏈來說，最常被討論的伸縮挑戰是增加事務吞吐量，或者在區塊鏈上執行的事務數量。在公共區塊鏈的情況下，這通常被認為是一個基礎層或“第1層”問題。

有兩種考慮第1層可伸縮性的方法：

?水平可伸縮性：指向網絡中添加更多節點來處理日益增多的任務

?縱向可伸縮性：指在網絡中增加更多的電力來處理日益增加的任務

第1層可伸縮性解決方案的限制

對于可伸縮性來說，這兩種類型的層1解決方案都存在問題。水平可伸縮性的問題在于，在公共區塊鏈中，網絡中的每個節點都驗證和更新分類帳。因為每一個事務都需要由每個節點來處理，所以傳統的水平可伸縮性沒有帶來任何好處。在網絡中添加更多的節點并不會使它更快。這就是為什么大多數區塊鏈項目的目標是垂直擴展。這通常涉及到增加塊大小，這要求每個節點都做更多的工作。現在，幾個區塊鏈可以使用這種方法每秒處理數千個事務。

然而，通過更大的塊來提高可伸縮性也有缺點。它需要網絡中節點的更多工作，這意味著更弱的計算機（大多數個人設備）可能無法在網絡中運行。因此，垂直的可伸縮性會導致更少的驗證節點，這意味著更集中的挖掘和更強大的節點操作符。

第1層可伸縮性的權衡

垂直層1的可伸縮性解決方案犧牲了區塊鏈技術的三個核心租戶中的兩個：分散、安全和速度。從本質上說，不可能在基礎層上進行擴展，并將三者結合在一起。增加塊大小會導致完整節點的硬件需求上升。這意味著更少的計算機將強大到足以參與到網絡中。這樣做的問題是，當區塊鏈有更多的驗證器節點時，區塊鏈更加分散和安全。驗證器節點越少，集中化和不安全就越大。

以下列區塊鏈為例：

·比特幣是安全的、分散的，但不是快速的。

·XRP速度很快，但不太安全，而且在去中心化方面也很有限。

·EOS也不是分散的，也不太安全，但速度很快。

·以太坊是安全的，分散的，但不是快速的。

一些項目選擇犧牲安全性和分散性，以支持高交易吞吐量。EOS只有21個驗證器節點，它可以每秒處理數百個事務。它是去中心化和安全的嗎？與比特幣或以太坊相比，這是不可能的。

還有其他的選擇嗎？

層2解決方案是可伸縮性的另一種選擇。這些都是建立在一個安全的基礎層區塊鏈之上的。它們可以在不影響安全性的情況下實現高吞吐量。如何？請記住，層1伸縮解決方案減少了安全性并增加了集中化，因為它們限制了網絡中節點的數量。這就是為什么基礎層擴展是一種糟糕的方法。

相反，層2解決方案只留下基礎層（例如，比特幣和以太坊），并在上面構建協議。這些只是稍微不那么安全，但能提供更高的吞吐量。重要的是要記住，維護一個安全的基礎層對于第二層解決方案是至關重要的。您可以在一個安全的基礎層之上構建一個不安全的或安全的層，但是您不能在不安全的基礎之上構建一個安全層。

第二層解決方案可以擴展公共區塊鏈的有用性，讓交互發生在需要的時候，仍然可以追溯到可靠的基礎層。需要高吞吐量的應用程序可以使用第二層解決方案，同時還能從安全的基礎層中獲益。第二層伸縮解決方案的例子是比特幣的閃電網絡、Loom Network， Raiden， 和以太坊的Plasma Cash。

第二層解決方案的潛力

上面提到的第二層解決方案的一個共同點是，他們使用公共區塊鏈提供的確定性作為系統的基礎，以擴展區塊鏈應用程序的有用性。這些解決方案使底層區塊鏈更適合于各種各樣的應用程序，同時仍然保持著分散和安全的核心價值。

整個比例問題是有爭議的，在這個問題上有很多不同的觀點。你的想法是什么？