尽管区块链可能旨在取代传统的银行系统,但很少有早期开发者预料到它们的天文增长。因此(也因为这个过程实在是太困难了),没有实施任何机制来使它们能够扩展,或者简单地说,变得更大更快。但这正是它们目前在全球范围内呈指数级、大规模采用所呼唤的。
如果它们要与全球主要支付系统竞争——例如 Visa 和 Mastercard——加密货币需要提高它们的游戏水平。尽管据报道 Visa 和 Mastercard 可以达到每秒数千笔交易,但加密货币远远落后。例如,以太坊的峰值为每秒 20 笔交易,比特币为 7 笔,莱特币为 56 笔,而一些人声称比特币现金可能达到三位数。为了解决这个问题,主要区块链的开发者已经提出了多种解决方案。
比特币的区块大小限制是在其构思后的一年设定的。当时,1 MB 的新区块大小限制并不是问题。网络不那么繁忙,交易量从未大到足以填满 1 MB 的区块。
但随着比特币的普及,1 MB 的区块大小限制对于不断增长的比特币用户社区来说显然是不够的。提出了将区块大小从 1 MB 增加到 8 MB 的提议。由于社区未能达成一致,区块链发生了分叉。
社区的一部分坚持使用原始的比特币核心区块链及其 1 MB 的区块大小限制。另一部分选择了比特币现金分叉,并首先将区块大小限制增加到 8 MB,后来又增加到 32 MB。由于区块当前是原来的 32 倍大小,比特币现金可以在相同的时间内处理更多交易。
增加网络吞吐量的另一种方式是减少区块时间。莱特币区块链就是这样做的,它开始时是比特币源代码的副本。关键区别在于它的区块时间,仅为 2.5 分钟,比比特币快了整整 4 倍。这让它能够更快地处理交易,达到每秒 56 笔交易的峰值吞吐量。
另一种解决比特币及其山寨币扩容问题的方案是隔离见证(SegWit)。起初,SegWit 旨在解决交易可变性问题。在其实施之前,可以更改交易 ID 并欺骗发送者两次发送币。其实施已使依赖未确认交易的任何特性的风险降低。但其潜力远远大于此,因为它引入了一个新概念,称为区块权重。
区块权重是带签名数据和不带签名数据的区块大小的混合体,其限制是之前的四倍。这意味着 SegWit 实际上将区块大小从1 MB增加到了4 MB。理论上,这使得交易吞吐量可以提高四倍。尽管这在理论上听起来很有前景,但专家们认为网络状况不会允许区块大小超过 2.1 MB。实际上,目前的平均区块大小仅略大于 1 MB。
SegWit 的另一个重要方面是它促进了所谓第二层解决方案的实施。这些是区块链扩容解决方案,如闪电网络,旨在将庞大的数据块从区块链移动到所谓的侧链。
为了实现更高的吞吐量,以太坊的开发者提出了权益证明。这个协议通过用验证者替换矿工来改变区块验证过程。作为一个验证者,你首先必须在区块链中锁定或锁定一些以太币作为抵押或安全。之后,你开始验证你认为可以添加到区块链中的区块,简单地说,就是在它们上面下注。你的抵押越高,你的区块被选中的可能性就越大,你获得区块奖励的可能性也就越高。但如果你押错了区块,你投入的抵押可能会丢失。
为了实施权益证明,以太坊开发者引入了Casper 协议。有了它,他们已经开始将以太坊转变为权益证明的过程,被称为以太坊 2.0。这目前是工作量证明和权益证明之间的混合系统。虽然大多数交易仍然通过工作量证明验证,但权益证明也已经在行动。许多以太坊用户已将他们的一些 ETH 在区块链中锁定了两年,以获得参与质押奖励的资格。与此同时,以太坊开发者将继续开发以太坊 2.0,直到它到达一个不再需要工作量证明的状态。
加密社区正在增长,加密交易数量稳步增加。因此,区块链扩容是不可避免的,这解释了正在实施或开发的所有调整和升级。区块链的发展从未停歇,总是有新的、令人兴奋的解决方案在地平线上出现。