区块链常识，什么是区块链的扩容？

比特币诞生之初，区块大小可达32MB。 每个块的平均大小为 1-2KB。 有人认为区块链上限过高，容易造成计算资源浪费和DDOS攻击。 因此，为了保证比特币系统的安全和稳定，中本聪决定暂时将区块大小限制在1MB以内。

巅峰时期，比特币区块链上积压了数万笔交易，比特币转账交易手续费高达数十美元。 当网络拥堵时，比特币交易甚至可能需要几天时间才能打包。 大家开始讨论如何扩容。

比特币社区开始探索如何“扩容”比特币，即通过修改比特币底层代码来提高交易处理能力。

为什么要扩张？

比特币和以太坊是区块链1.0和2.0的代表。 目前比特币的区块大小为1M，每秒只能处理7笔左右的交易，性能仅为7TPS。 以太坊每秒只能处理15笔交易，性能只有15TPS。

TPS（Transaction Per Second）是系统每秒可以处理的事务或交易的数量。 它是衡量系统处理能力的重要指标。

当时比特币用户数量少，交易量也没有那么大，没有造成区块拥堵。 2013年以来，比特币价格一路飙升，用户数量不断增加。 比特币网络拥堵、交易成本上升等问题逐渐显现。

随着比特币交易量的不断增长，比特币网络难以快速确认转账交易，比特币网络出现拥堵。

2013年以来，人们对比特币扩容提出了很多建议，有的说提高区块大小的上限，有的说去掉区块中一些无用的信息……但这些建议都没有得到广泛认可。 因此，缩放比例一直争论不休。

常见的扩展方案如下：

连锁扩张

1. 增加区块链容量

比特币的块大小为 1M，每秒最多支持 7 笔交易。 以太坊每秒只有几笔交易。 EOS号称可以达到百万级别的TPS，目前只有4000左右。 这和支付宝几十万的TPS相去甚远。 因此，有人提出增加区块的容量，比如将比特币目前的1M扩容到2M、8M等，通过扩容来提升公链的性能。 但缺点是分叉率增加，也可能导致出现空块。

2. 隔离见证

隔离见证是由比特币长期团队开发的对 BiTCOin Core 的提议更新，它从区块中删除不必要的签名信息，将区块大小减少一半。 但即便如此，性能也只是翻了一番，提升有限。

3.改变共识机制

在POW共识之后，又提出了PoS、DPoS等多种共识算法。 与 POW 相比，PoS 和 DPoS 机制不会消耗大量能量，性能也有明显提升，但这是以去中心化为代价的。 现阶段还没有完美解决三难困境的共识算法。

4.DAG技术

它被称为：Directed Acyclic Graph，将原来的链式结构改为网络结构，大大提高了并发性能。 比如IOTA使用DAG技术代替了区块链，也引起了一波炒作，但目前还没有实际应用该技术。 安全性和一致性尚未得到充分验证。

5.分片技术

分片技术将整个网络的工作量分散到各个分片上进行并行处理，改变网络验证的方式来提高吞吐量。 然而，分片技术的发展是艰难的，状态分片需要克服许多挑战。

链下扩张

1.状态通道

状态通道是通过在不同用户之间或用户与服务之间建立双向通道，为不同实体之间提供状态维护服务。 它可以让区块链上的很多操作都在链外进行管理，在链下操作完成后，需要经过多方签名确认，最终结果才会上传到链上。

下面用银行和余额宝的例子来说明状态通道。 首先，我们将银行比作区块链。 我们把银行的一部分钱存入余额宝，用余额宝做小额交易。 当我们要取现时，您可以直接从余额宝取现到您的银行卡中。 状态频道对应余额宝。 当一方想要关闭状态通道时，相当于进行了一次提现操作。 余额宝保存当前账户状态。 当状态通道关闭时，状态更新到链上，相当于更新了银行账户的状态。

2. 侧链

侧链技术是一个单独的、独立的区块链，使用双向锚点附加到主链上。 您可以将资产移至侧链，或移回主链。 这种双向挂钩使得主链和侧链之间的资产能够以预设的比率进行内部交换。 最初的区块链通常代表主链，所有新的区块链都被定义为侧链。

3、跨链

跨链是指将信息从一条链转移到另一条链。 区块链之间的互操作性极大地限制了区块链的应用空间。 无论是公有链还是私有链，跨链技术都是实现价值互联网的关键。 是拯救区块链脱离孤岛的良药，是区块链拓展连接的桥梁。

4. 链下计算

就是在链下处理复杂的任务，然后将结果返回到链上。 以太坊号称是一台计算机，EOS是要做一个全球操作系统，但无论是计算机还是操作系统，都不得不正视计算的问题。 链上计算的开销非常大比特币基础链，链上每个EVM的Code计算都需要全局计算机计算一次才能得出结果，所以有人对计算做了这样的扩展，进行了链外计算。

基础知识

举个栗子

在购买手机的过程中，手机是根据32GB、64GB、128GB的存储容量来区分的。 从使用手机开始比特币基础链，随着时间的推移，手机的存储容量就被各种数据和下载的应用占用，容量越来越小。 打开应用程序时会出现冻结。 解决这个问题的方法叫做“扩容”，也就是升级存储容量。 使操作越来越快。

当初城市道路只有两条车道的时候，买车的人很少，两条车道上也不会出现很多堵车的情况。 但是随着时代的发展，买车开车的人越来越多，很容易造成交通拥堵。 拥堵，导致交通瘫痪、车辆无法通行、浪费时间等。为了解决不堵车、不堵车的问题，我们可以看到很多城市在原来的车道上扩建了车道，修建了高架桥、快速路、地铁等，就是保证道路畅通，可以理解为“扩建”。