57：对以太坊两层扩容方案的理解

最近关于EOS和以太坊的话题非常热门。尤其是随着EOS主网上线日期越来近。这种争论只会愈演愈烈。难道ETH就此束手就擒？显然不太可能。事实上，关于以太坊的扩展性问题早就已经纳入了研发团队的议题当中。

本文会尝试着用通俗易懂的语言来解释以太坊的两层扩容方案。

这里需要注意的一点是，以太坊的两层扩容方案不是以牺牲去中心化为代价，而是采取让区块链在不增加单个节点工作量的情况下做更多有用的事情。

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第一层扩容方案:分片

简单来说，分片的就是将一个大任务拆分为多个可以并行处理的小任务，从而提升性能。

听起来可能还是有点糊涂，没关系，我们继续往下详细的来说明。

以太坊最近在研究的分片技术举例说明。这里为了方便理解，老马自己简单的画了一张图来描述一下。

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我们把以太坊的网络分为两部分，左边一部分L1为现有的以太坊主链，右边一部分L2为各个分片，他们各自是一个独立的账户空间。

每个分片有专门的节点来维护，就相当于数个独立的区块链，每个分片将自己的记录汇总（这里指摘要）发给主链。主链收集各个分片的摘要，然后生成主链区块（N+1）。但是主链收集的是摘要而不是具体的交易细节。

这样做的好处有两点，一是通过引入独立分片来分担主链的压力，分片可以提高并行处理能力，以此来提升整个系统的吞吐能力。二是由于主链只需要保存摘要，无需保存所有的交易细节，这样可以减轻每个区块的存储空间压力。

其实仔细看一下，以太坊的分片技术实际上是集成了侧链和比特币隔离见证的思路。每个分片相当于侧链（只是思路一致，并非真正侧链），只不过分片是在链上来完成。主链只收集摘要而不是全部交易细节，实际上也是借鉴了隔离见证的思路。

第二层扩容方案，状态通道、plasma和Truebit

1：状态通道：一种进行链下交易和其他状态更新的技术。类似于我们平常了解的闪电网络和雷电网络。打个比方，A和B下象棋，谁赢了将会奖励一个ETH。传统的链上进行的话，A跟B的每一步操作都需要在智能合约做好记录，最终赢家将会得到一个ETH。但是在状态通道中，A和B的每一步操作只需要发送到链下的法官合约上，他们只需保存各自的副本。如果游戏结束了，他们可以向法官合约提交最终的的状态来关闭这个通道。最终的奖励在链上进行交易。在这个过程中，所有的操作都是在链下，只有最终的奖励交易是在链上。这就大大提高了扩展性，也降低了手续费。是不是很熟悉，因为AE也在做这个东西。当然，因为是链下操作，这里面还有一个安全性的问题需要解决。

2：plasma：同样是链下交互，只不过plasma引入了一个子链的概念（你想叫侧链我也没意见）。用户在以太坊主链和子链之间转移资产。但这些资产需要首先在以太坊主链上创建。然后，在子链上部署实际游戏应用的智能合约。当用户想玩游戏时，他们只与子链交互。因为只有非常少的节点必须处理交易，所以交易费会很低并且操作会很快。

3：Truebit：Truebit是链下一种帮助以太坊进行繁重、复杂计算的技术。比如说，你需要有一个很复杂的证明放在应用程序上，在以太坊上直接进行这种证明的计算代价是非常高的。基于Truebit，你只需要支付一笔小费用，把计算放在链外，让求解者来计算结果。通过Truebit虽然不会提高交易吞吐量，但它能让基于以太坊的应用程序仍然以在主链上验证的方式，做更复杂的事情。