區(qū)塊鏈擴(kuò)容是什么？未來將如何發(fā)展？

　　擴(kuò)容問題是目前區(qū)塊鏈面臨的主要障礙，不論是短期和長期擴(kuò)容方案，都是需要的?，F(xiàn)在有人提出權(quán)威證明（Proof-of-Authority），并且把它作為短期的擴(kuò)容解決方案。

　　什么是擴(kuò)容？

　　在以太坊中，我們定義擴(kuò)容為隨著用戶（DAPP）增加，提高主網(wǎng)性能（吞吐量，延遲）的能力，而且不會(huì)影響到用戶體驗(yàn)（燃料費(fèi)用，轉(zhuǎn)賬時(shí)間）。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須要隨著應(yīng)用變多，而能適應(yīng)新的需求，而不是相反。

　　以太坊現(xiàn)在的狀態(tài)

　　現(xiàn)在，以太坊不能擴(kuò)容。但是需要我們記住地是，它就是按照這個(gè)方式來設(shè)計(jì)的，所有的區(qū)塊鏈協(xié)議都是這個(gè)方式。在處理轉(zhuǎn)賬的時(shí)候，每個(gè)全節(jié)點(diǎn)都會(huì)存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中包括智能合約代碼，賬戶余額和存儲(chǔ)空間。這會(huì)確保高度的安全性，但是擴(kuò)容性卻被損失了。幸運(yùn)地是，擴(kuò)容以太坊的支架代碼正在構(gòu)建。例如各類擴(kuò)容項(xiàng)目，這些技術(shù)都會(huì)很好地滿足擴(kuò)容需求。但是，此文會(huì)更專注于已經(jīng)可行的擴(kuò)容方案：權(quán)威證明（Proof-of-Authority）。

　　現(xiàn)在的問題是什么？

　　DAPP現(xiàn)在立刻需要擴(kuò)容方案。如果沒有，那么問題就會(huì)出現(xiàn)：首先，在測(cè)試和啟動(dòng)的時(shí)候就會(huì)遇到障礙。吞吐量低，以及高手續(xù)費(fèi)，無法承擔(dān)大量的流量。這就會(huì)導(dǎo)致在主網(wǎng)上部署DApp會(huì)變得非常昂貴。其次，很多已經(jīng)完成主網(wǎng)的項(xiàng)目正在不穩(wěn)定的狀態(tài)，他們急需立刻就獲得解決方案。最終，網(wǎng)絡(luò)擁堵和高昂的手續(xù)費(fèi)讓以后的項(xiàng)目都不想在以太坊上構(gòu)建，而是選擇其他網(wǎng)絡(luò)。目前，我們沒有這張魔法，所有的鏈都有著共同的問題，Vitalik Buterin稱之為“擴(kuò)容三角困境”。

　　區(qū)塊鏈目前面臨的三角困境使得現(xiàn)在只可以滿足以下3個(gè)屬性中的2個(gè)：

　　擴(kuò)容性

　　去中心化性

　　安全性

　　Vitalik認(rèn)為始終有2個(gè)問題：1）我們能夠完成一個(gè)新的系統(tǒng)，其中只有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)在驗(yàn)證每筆轉(zhuǎn)賬嗎？為了安全性，必須要保證有足夠的節(jié)點(diǎn)來驗(yàn)證每筆交易、2）通過擁有足夠少的節(jié)點(diǎn)來驗(yàn)證多個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而最大化吞吐量？Vitalik在討論分片的時(shí)候提出這些問題，但是，在我們看來，他的直覺也和描述權(quán)威證明（Proof-of-Authority）相關(guān)。

　　臨時(shí)解決方案

　　現(xiàn)在有一系列短期解決方案：在網(wǎng)絡(luò)上部署權(quán)威證明（Proof-of-Authority），并且通過橋和主網(wǎng)連接（類似包含Parity和Grid+的橋）。好處是PoA不會(huì)依賴于節(jié)點(diǎn)來找出數(shù)學(xué)題的答案，而是提前選出的權(quán)威群體稱為“驗(yàn)證者”會(huì)保證區(qū)塊鏈的安全，而且也會(huì)允許創(chuàng)建新的區(qū)塊。他們擁有公開證書，并且管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。換句話說，他們所有的身份都是公開的，而且被第三方認(rèn)證。

　　雖然權(quán)威證明（Proof-of-Authority）是區(qū)塊鏈領(lǐng)域最近才推出的解決方案，由于很多優(yōu)勢(shì)，它也被認(rèn)為是臨時(shí)擴(kuò)容解決方案。首先，它更加安全（單獨(dú)的驗(yàn)證者無法控制網(wǎng)絡(luò)或者反轉(zhuǎn)鏈上之前的轉(zhuǎn)賬）。其次，由于網(wǎng)絡(luò)中有更少地摩擦費(fèi)用，其實(shí)有利于區(qū)塊生產(chǎn)。最后也是最重要地。橋梁鏈?zhǔn)沟迷赑oA鏈上進(jìn)行的操作，可以幾乎不用手續(xù)費(fèi)就轉(zhuǎn)賬。

　　關(guān)于信任和治理

　　PoA鏈改變了信任公式。信任再也不是通過可驗(yàn)證的以太坊工作量共識(shí)產(chǎn)生。現(xiàn)在信任產(chǎn)生于絕大多數(shù)驗(yàn)證者手里。雖然驗(yàn)證者的數(shù)量會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)分布，對(duì)于安全性來說，更重要地是，驗(yàn)證者之間的多樣性。關(guān)鍵點(diǎn)在于并不是讓驗(yàn)證者專注于某個(gè)行業(yè)，不然他們可能會(huì)互相勾結(jié)。

　　PoA是權(quán)益證明（PoS）的優(yōu)化版本，其中驗(yàn)證者的公開信息代表權(quán)益證明中的相同角色。驗(yàn)證者可以是知名的企業(yè)家，DApp或者藍(lán)籌股企業(yè)。用他們的聲譽(yù)來作為抵押，他們就會(huì)被激勵(lì)去盡力為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)做事。就共識(shí)而言，絕大多數(shù)的驗(yàn)證者都需要在鏈上簽名。當(dāng)這件事完成，它就會(huì)成為鏈上永久的部分?？偨Y(jié)來說，權(quán)威證明（Proof-of-Authority）對(duì)于私有鏈來說，是比較合適的。它會(huì)幫助打造更快，擴(kuò)容性更好，并且性價(jià)比更高的區(qū)塊鏈，因此使得DApp以及藍(lán)籌項(xiàng)目，可以免費(fèi)快速地啟動(dòng)和測(cè)試他們的創(chuàng)新想法。

　　權(quán)威證明（Proof-of-Authority）有何限制？

　　權(quán)威證明最大的問題在于預(yù)先決定。由于共識(shí)是由選中的驗(yàn)證者完成的，不像權(quán)益證明，其中的共識(shí)是由提交安全保證金的人來得出。權(quán)威證明的模型引入了中心化的因素。我們目前接受這點(diǎn)，但是認(rèn)為這可能更適合聯(lián)盟的設(shè)定。引用銀行產(chǎn)業(yè)為例。通過完全不同行業(yè)的驗(yàn)證區(qū)塊，可以從驗(yàn)證者那邊獲得所有東西嗎？例如，為什么美洲地區(qū)的咖啡生成聯(lián)盟需要去驗(yàn)證銀行的私有鏈？可能的答案：為了防止串通，網(wǎng)絡(luò)需要盡可能地分散化。這點(diǎn)我們同意，但是如果我們可以獲得能夠完全保證網(wǎng)站安全地去中心化程度，而且不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容性，這樣是否可以？例如，信任可以通過一個(gè)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)分布，例如銀行，監(jiān)管者，工會(huì)，托管人，律師，交易所等等。使用他們的身份來作為權(quán)益抵押，所有的參與者都會(huì)受到激勵(lì)，從而來維護(hù)他們的公眾聲譽(yù)，這也滿足了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的需求。而且，還有更多層的保護(hù)措施可以實(shí)施，例如罰款，取消監(jiān)管許可和其他預(yù)防措施可以寫入智能合約，這會(huì)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)到任何欺詐行為的時(shí)候，立刻啟動(dòng)。

　　以太坊網(wǎng)絡(luò)還沒有準(zhǔn)備好進(jìn)行DApp的部署，這就讓很多項(xiàng)目被迫擱置，從而不能測(cè)試和啟動(dòng)他們的產(chǎn)品。我們相信，如果使用權(quán)威證明（Proof-of-Authority），或許可以形成更快速，更高效，擴(kuò)容性也更好的區(qū)塊鏈。