面对EOS攻城略地，ETH会束手就禽吗？——ScalingNow!峰会总结

翻译：无酒天

编辑：米芽 、无酒天

EOS主网上线近在眼前，21个节点的权力游戏序幕拉开，各种EOS糖果空投蠢蠢欲动。仿佛最近的舞台被BM和他的EOS彻底霸占了。性能问题、可扩展性——这把一直悬在ETH头上的达摩克利斯之剑，也使得在EOS面前，人们对ETH的预期体现在了一蹶不振的币价上。（注：EOS/ETH交易对在过去几个月里上涨了进一倍）

那么今天我们来关注下，以太坊生态下有哪些可扩展性的解决方案。本文翻译自3月份在巴塞罗那一次ScalingNow!峰会的会议总结。

原文地址：

https://medium.com/@web3/scalingnow-scaling-solution-summit-summary-be30047047bf

ScalingNow! 

以太坊可扩展性解决方案总结

正文

在以太坊中，可扩展性被定义为主链能够随着用户数量（DApps）的增加而提高性能（吞吐量，延迟），同时不会对用户体验（gas，交易时间）产生影响。 随着采用率的增加网络架构必须能够适应新的需求，而不是依旧用增加时间和gas的方法来调节。可扩展性依旧是阻挡区块链发展的一块巨石。

以太坊在大规模应用上薄弱的处理能力已经严重影响到了用户体验。以CryptoKitties为例，在2017年11月28日上线以后迅速占领了接近20%的以太坊交易数量。玩过CryptoKitties的人都被其缓慢的交易速度和高昂的gas费折磨的死去活来。据统计在Cryptokitties上线后，以太坊的待执行交易数量从5000激增到30000，翻了6倍。

CryptoKitties最火的时候交易费gas可能要超过一百多软妹币，低gas的交易等待时间有可能超过一天。高昂的gas和缓慢的交易速度不仅严重的损害了玩家利益（耳边响起司机师傅的一句话”我接你这一单，油费都赚不回来“），也让CryptoKitties的表现大幅下滑，走下神坛。作为Blockchain先驱者的我们一定要从中吸取教训，不能从根本上解决以太坊的可扩展性问题就无从谈起做出杀手级应用，火的越快凉的越快。

三月份在巴塞罗那举行的ScalingNow峰会上，各路大神就以太坊的可扩展性问题进行了深入交流。

会议目标

通过状态通道和侧链这两个现有方法来解决可扩展性问题。这两种方法都是进行off-chain（链下）交易，但最终结果依然在主链上结算。下面我们来稍微介绍一下这两种方法：

状态通道 - State Channels

状态通道本质上是一个在用户与用户或用户与服务之间的一条双向交流通道。状态通道是off-chain且保密的，参与者可以利用状态通道进行实时的匿名的交易，但每笔跟新都需要有自己私钥的数字签名。状态通道的生命期限是依据事先决定的时间或交易总量确定的。用户向主链提交最后的交易更新就可以关闭状态通道，状态通道关闭后，交易的最终结果上传到主链使得其被人所知无法篡改。

相关项目：µRaiden, Counterfactual, FunFair, SpankChain, Decentraland

侧链 - Sidechains

侧链，也被称为桥链或平行链，是平行于主链运行的链。这些链可以有自己的共识机制而不必与主链的机制相同。例如可以建立以POA(Proof-of-Authority 权威证明)或POS(Proof-of-Stake 股权证明)为机制的侧链。这些侧链并不独立，最后的结算还是要在主链上进行。但是他们的确能提供一种让多用户临时off-chain交易的方法。

相关项目：Parity Technologies, POA Network, Cosmos, Plasma

各项目时间线

为了更好的更好的帮助DApp开发者解决可扩展问题，我们列出了所有项目的时间线，详细的介绍在后面。

| 上线中

• µRaiden — ERC20 & 223 状态通道

• Decentraland — 订制状态通道

• Parity Tech — 侧链桥

• POA Network — 侧链

| < 4个月

• FunFair — 一般状态通道

| < 6个月

• Cosmos — 侧链 (交互区块链)

| ~ 6个月

• Counterfactual — 一般状态通道

• TrueBit — Off-chain解决大型DApp在以太坊上的计算问题

| < 9个月

• Plasma — 分层侧链

问题总结

状态通道

1. 易受拒绝服务攻击
   

2. 在使用状态通道时，ETH必须被暂时冻结

3. DApp开发人员需要在设计DApp时考虑到构建状态通道

4. 对多重签名合约有依赖性。 去年看到了一系列针对这个弱点的攻击击，如果依赖性严重，这些攻击会放大潜在的风险

5. 现有工具需要整合状态通道功能，但目前这方面进展有限

6. 缺乏通用的时间戳服务

7. 并非所有应用程序都是“可通道化”的

8. 运行状态通道需要事先了另一方，虽然这并非必须，但它在创建通道之前的确需要一定程度的信任

侧链

1. 在POA网络中需要明确信任Authority

2. 工具短缺

3. 不能像状态通道那样快速交易（但允许多对多的交易）

4. 需要主链以完成结算

状态通道解决方案

| µRaiden

简介：专为ERC20代币和ERC223代币设计的状态通道，但可以通过配置自己的合约来使用自己的代币

进度：已完成

安全性：安全性是依靠以太坊主链的安全性。 但目前μRaiden尚未支持白名单/黑名单识别，这可能是当频道关闭时的一个潜在问题。当然，用户必须保证私钥的安全

可用性：交易接收者必须运行客户端或者完整节点来检查交易，交易发出者则不需要，因为是他们开启的通道且知道交易的状态。建立通道的成本为100k gas,关闭通道的成本要少得多。

链接：https://raiden.network/

| Counterfactual

简介：Counterfactual研究如何创造一个超越支付的一般性状态通道。他们建议此状态通道可以用于棋类游戏（通过智能合约进行调解），或者更宽泛的来说是作为信息交换的手段。

进度：6个月内推出

可用性：致力于提供一个API，让开发者不必懂得他们的代码就可以使用。

链接：https://counterfactual.com/

| FunFair

简介：通过一对一的状态通道建立一个P2P的赌场App：赌徒与赌场。 状态通道工作流程如下：

1. 打开通道

2. 锁定资金

3. 玩游戏

4. 关闭通道按结果发放资金

FunFair表示，他们的状态通道是综合的，不仅限于支付转账，而且还有一个off-chain状态机。 他们还表示，他们还开发了在状态通道上的随机策略（应该是指不偏向于庄家的规则）为了实现可证明的公平。

进度：已经有小型产品发布，距离最终成型还有四个月左右，代码最后会公开

安全性：交易安全性有潜在问题，虽然交易结果都会在以太坊主链上记录，但此游戏是网页程序，off-chain交易部分与同类web程序一样容易受到各种攻击，且用户需要保护好自己的私钥

可用性：打开一个通道需要15-20秒。 交易数量不受FunFair状态机限制，而是由以太坊能够处理的开放连接数限制

链接：https://funfair.io/

| Decentraland

简介：该项目是一个可以买卖土地的虚拟世界，交易都是off-chain的

进度：2017年12月已经上线，可能会有新的解决方案，但时间未定

安全性：拍卖有一套值得信赖的设置，且完全可以验证。 一些用户用脚本（off-chain）验证了状态转换是完全有效的。

可用性：整个拍卖功能是为了Decentraland订制开发的，如果要复用于其他DApp，还有不少的工作量。TPS通常在10~100左右。

链接：https://decentraland.org/

| SpankChain

简介：仍处于思考和规划他们的状态通道解决方案的初期阶段。 想要创建一个一般性的状态通道，不仅仅是解决支付问题。最新进展正在做成*人*娱乐

进度：不确定

安全性：不确定

可用性：不确定

链接：https://spankchain.com/

侧链解决方案

| Parity Technologies

简介：一个桥接合约用以连接POA网络和以太坊区块链。 目前的测试只允许传输ERC20，但该团队正在开发允许任意种类消息传递的通用桥接器

进度：ERC20桥已经完成，通用桥接器将在两个月内完成

安全性：这个安全性需要多数Authority是值得信任的，如果多数Authority出现问题，这个解决方案随之出现问题

可用性：可以在测试网上配置DApp，然后在主网上使用完全相同的配置，代码不需要修改。跨链交易速度受较慢的链限制; 虽然侧链可能比以太坊主网更快，但该解决方案达不到与状态通道相同的吞吐量。 沿两个方向传递的消息的gas fee少于100000 gas

链接：https://www.parity.io/

| POA Network

简介：一个赖于Parity Bridge的以太坊侧链的POA网络，使用POA共识机制和独立的验证器。 POA网络团队也在开发一个开源的区块探测器。该团队还为用户设计了“配置剧本”用以快速注册POA网络

进度：方案及配置工具都已推出

安全性：与上一个解决方案相似，需要51%以上的Authority认证

可用性：为POA网络和以太坊编写DApp是相同的，没有新的SDK。 有一些新的安全设计，且区块产生间隔时间约为5秒，吞吐量是以太坊（15~20秒）的3倍

链接：https://poa.network/

| Cosmos

简介：Cosmos团队正在三个不同领域开展工作以提高可扩展性：

1. 共识算法： Tendermint - 是一种提供拜占庭容错的异步POS算法。 在不遭受其他安全问题的情况下比同步POS更快

2. 状态机：一种新的状态机，它不是图灵完备的，但适用于特定于某App的区块链

3. 多重交互操作链：由于单个区块链存在限制，所以需要允许相互通信的多区块链解决方案

进度：共识算法完成；状态机基本完成；多重交互操作链还需要3到4个月

安全性：Cosmos提供sovereign, hosted和hybrid 3种不同类型的链：

• Sovereign区块链完全独立，并有自己的验证器（寻找共识），但可以桥接

• Hosted区块链没有自己的共识机制

• 混合链拥有自己的验证器，但从Cosmos中心吸纳了一些安全属性

Tendermint存在活跃性问题，如果超过三分之一的验证器offline，则保护失效

可用性：可提高TPS到500且可以和以太坊具有相互操作性

链接：https://cosmos.network/

| Plasma

简介：以太坊的分层侧链。 目标是将大量智能合约计算转移到侧链上，而不是在主链上执行

进度：若干月内完成

安全性：具有自己共识机制（POS）的子链。 如果失败了，那么就回到主链来解决问题。最终的记录显示在主链上

可用性：交易量可以比以太坊高一个数量级

链接：https://plasma.io/

其他方案

| TrueBit

简介：提升以太坊智能合约计算能力，减少gas fee。 一种新型的无需第三方信任的激励机制

进度：还需6个月+

可用性：以太坊上的任何应用都可以使用TrueBit，非常适合那些不适合gas limit的应用。 在TrueBit上运行应用程序的成本 = TrueBit Gas 花费*在TrueBit上运行的步骤数

链接：https://truebit.io/

编者按

ETH生态下的侧链和状态通道有非常多，本文中提及到的只是部分参加了这次ScalingNow峰会的项目方，仍有诸多优秀的侧链和状态通道在开发中。

比如米芽一直推荐的Loom，周五被V神的一条twitter拉升了30%的币价。

Loom系列文章：

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