以太坊目前面临的主要问题；以太坊扩容之战：探秘侧链方案

一、以太坊目前面临的主要问题

以太坊区块链目前暴露出三大问题，长时间以来其创始人Vitalik Buterin一直无力解读。

第一是以太坊区块链整体很低的性能和TPS；

第二是资源不隔离，CryptoKitties虚拟猫咪的事件，一度占据了整个以太坊 20% 的流量，直接造成以太坊网络用户无法展开及时的交易，就是资源不隔离最大的痛点；

第三个问题在于以太坊治理结构的体现，区块链作为去中心化的分布式账本，以太坊过去以来，创始人团队主导了其网络发展，过于中心化的治理模式，让目前的以太坊出现了ETH、ETC、ETF等分叉，以太坊社区目前进入四分五裂的治理状态。

虽然以太坊取得了巨大的发展，但以太坊固有的性能缺陷也表现得越来越明显，例如它的 TPS 非常低，一秒钟大概也就只能处理 10 多笔交易，和中心化支付网络 Visa、PayPal 和信用卡等相比还有着量级的差距，而且 ETH GAS 费用非常高，这些因素都不利于区块链技术应用的大规模落地。

记得当年的加密猫应用，一度非常火爆，仅仅一个加密猫应用就拖慢了整个以太坊网络。从去年开始爆发的 DeFi 又再次遇到了网络拥堵问题，由于 DeFi 应用太过于火爆了，有时以太坊网络转账费用甚至高达上百美元，不但 GAS 费用高，而且在以太坊网络上有大量的待确认交易在排队，一笔转账交易有时甚至需要一天的等待时间。

一方面，以太坊生态爆发，大量的 DeFi、NFT 以及其他 DApp 类应用同时在以太坊区块链上运行，而另一方面，以太坊网络拥堵、GAS 费用奇高、交易速度慢等问题却一直未得到解决，以太坊网络性能缺陷已经成为生态持续发展的障碍。

为了解决以太坊网络所遇到的性能瓶颈，于是 Eth2 诞生了。

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还有：

1.以太坊的性能不能支撑普通商业应用。

2.以太坊需要用户先购买以太币，而购买虚拟货币的操作门槛太高。

3.以太坊系统设计太复杂，导致它难以按计划切换POS，并经常发生相关的安全性问题。

4.以太坊的开发生态太复杂，搞出了一大堆语言和实现。

5.以太坊目前的POW共识机制成本太高（占到新币价值的11%）。

二、以太坊扩容之战：探秘侧链方案

可扩容性问题

以太坊是迄今为止市值最大、并被最多人采用的智能合约区块链，支持 DeFi、NFT、社交代币等各种项目。根据加密货币 APP 追踪器 State of the Dapps 的数据显示，目前有超过 3000 个去中心化的应用程序在以太坊区块链上运行。

虽然以太坊收获了如此巨大的成功，但是依然存在可扩容性和 gas 费用的限制问题。

在当前的区块 gas 限制下，它每秒只能进行 14 笔交易。

为了解决扩展的问题，许多解决方案如侧链、rollup、plasma 和状态通道都在进行各自的探索，最终目标是在不影响安全的情况下降低 gas 费用，并使每个区块单位时间内能处理尽可能多的交易。尽管如此，由于缺乏十分有效的解决方案，目前交易更快速更安全的以太坊 2.0 升级暂时还未能实现。

解决以太坊的扩容问题：侧链

侧链是独立的区块链，有自己的共识机制和安全属性，与以太坊（主链）兼容。

侧链可以通过桥梁与以太坊沟通，这样资产就可以在链之间转移。

举例：

在现有的侧链解决方案中，就每秒钟的交易（TPS）数量而言，Polygon （7000 TPS）和 Skale （20000 TPS）的都有优异的表现。同样，我们可以看到，Polygon 的 gas 费用最便宜，每笔交易 <0.0001 美元。

Polygon：优势与劣势

Polygon 是一个旨在支持基础设施开发和解决 Ethereum 扩展问题的平台。2021 年 2 月，Matic Network 改名为 Polygon，并将自己定位为支持多种二层基础设施的平台。

它的主要功能是灵活的模块化框架（Polygon SDK），允许开发者建立和连接其他与以太坊兼容的 Layer-2 基础设施，如 Plasma、Rollups 和侧链。Polygon 也有自己的侧链产品，名为 Polygon PoS 侧链。其安全性是由无需许可的 PoS 验证器来实现。目前，Polygon SDK、Polygon PoS 侧链和基于 Plasma 的支付系统都已上线。

Polygon 与 zk Rollups、Optimistic Rollups、Stand-Alone 链和 Shared Security 链之间的对接很快也会上线了 。

Polygon 可以使用户通过以太坊和 Polygon 主网之间的 PoS 链或 Plasma 桥轻松登陆其平台。作为一个 TPS 达到 7k 的侧链（以太坊只有 14 TPS），Polygon 网络的 gas 费利用效率高，也优化了需要小额支付的多种应用场景。在交易速度方面，与以太坊的平均从五分钟左右到几小时交易时间相比，使用 PoS 链的人将享受几乎瞬时的交易（<2 秒）。

然而，Polygon 也有一些侧链的遗留问题。

Polygon 作为一个有自己的共识机制的侧链，与以太坊相比，去中心化程度较低。此外，1:1 的挂钩系统意味着侧链代币 Matic(主要用于支付 gas 费用和作为 Polygon 的质押奖励）需要保持价值，从而作为激励支持代币经济。