什么是区块链扩容？为什么区块链需要扩容？

什么是区块链扩容？

区块链扩展是扩展区块链网络的能力。区块链扩展也称为区块链可扩展性，或区块链中的扩展问题。

此次扩展旨在提高网络的吞吐量（TPS），使区块链能够响应不断增长的交易需求，而不会降低安全性、处理速度或去中心化。

区块链扩容是网络的三大问题之一，它们位于不可能三角——区块链三难困境，也称为可扩展性三难困境。

这个三角形表明区块链的三个重要因素之间存在权衡，任何区块链只能满足三个因素中的两个：去中心化、可扩展性和安全性。没有一个特殊的区块链能够满足所有这三个因素。因此，尝试升级这个因素将与一个或/和其他两个因素进行权衡。

去中心化：专注于网络的去中心化。可扩展性：指网络的计算能力，通过处理速度和交易吞吐量（TPS）来表示。安全性：关注系统抵御入侵和从攻击中恢复的能力。

随着比特币和以太坊等网络的流行，他们发现很难在短时间内有效地处理大量交易。这会导致更高的费用和更长的确认时间。

展望未来，当区块链进入“大规模采用”时，处理和充分满足用户需求被认为是重中之重。

那么区块链扩展解决方案的第一个发展是什么时候出现的呢？

比特币是第一个区块链网络（2007 年），其创建的主要目的是开发P2P和安全的点对点支付系统。比特币的区块大小目前固定为 1 MB。此时网络运行完全稳定。

然而，随着比特币的普及，1MB的限制已经不能满足用户的需求。已提出将块大小从 1 MB 增加到 8 MB 的提案。由于社区未能达成共识，区块链出现了分叉。

部分社区仍然保留原始的比特币核心区块链，其块大小限制为 1 MB。其余的人选择了比特币现金区块链，并将区块大小限制增加到 8 MB，然后在 2010 年进一步增加到 32 MB。区块增加了 32 倍，比特币现金可以在同一会话中处理多个交易。

增加网络吞吐量的另一种方法是减少出块时间。莱特币是复制比特币源代码创建的区块链。主要区别在于莱特币的区块生成时间为 2.5 分钟，比比特币的 10 分钟快 4 倍。这使其能够更快地处理交易，达到 56 TPS 的峰值速度。

阅读更多：比特币现金硬分叉 – 算力战争的影响。

2017年，比特币核心开发团队提出了隔离见证（ SegWit ）。 SegWit是比特币网络的升级，可以减少交易规模并增强交易处理能力。

尽管承诺将块大小从 1 MB 增加到 4 MB，但专家认为网络条件不允许块大小大于 2.1 MB。事实上，如今的平均块大小仅略大于 1 MB 左右。

然而，SegWit 的另一个重要方面是它能够实现一种新型的区块链扩展解决方案，称为第 2 层扩展解决方案。 2018 年，闪电网络推出，提供了比特币上第一个第 2 层解决方案。

继比特币之后，以太坊是加密货币市场第二大区块链。以太坊的技术和基础设施也被视为开发共同市场创新的基础。以下部分将探讨源自以太坊的新概念的形成。

2015年，Vitalik Buterin以通用可编程区块链的概念向社区介绍了以太坊。以太坊在基础设施、智能合约、dApp、EVM 等方面开辟了许多新的发展方向……帮助解决了当时区块链网络的问题。

目前，区块链的架构划分有很多种方式。但本质上，从作用和目的来看，主要分为4类，包括：

执行层：处理交易并将网络状态更改更新到区块链。结算层：解析并验证交易的有效性，同时保证交易的“最终性”。数据可用性层：确保交易数据始终可供节点访问和使用。共识层：确保网络共识。