浅析以太坊的新扩容测试网及升级

04月14日 14:04

以太坊是全球使用最广泛的开源区块链网络之一。

它是单层类型的区块链应用程序之一。

以太坊提供其安全性，保持其数据可用性，并在其区块上执行交易。

由于以太坊的单层性，导致其交易费用高，执行速度慢。

该等问题在交易过程中会给以太坊的投资者和持有者造成不少困扰。

从而促使人们需要开发扩容解决方案，以降低交易费用，实现更快的交易速度，提高产出。

链下扩容和链上扩容是扩容测试网的重要类型。

侧链、rollup和分片是以太坊的扩容测试网升级。

区块链技术的专家和开发者一直在寻找改进现有协议和工具的方法。

以太坊等区块链平台都具有单层、去中心化的特性。而以太坊就有交易速度慢、交易费用高等问题。

为帮助解决这些与以太坊面临的相似问题，区块链开发人员开发了称为测试网扩容解决方案的不同工具和协议。

我们将了解以太坊的性质，以及为什么该区块链应用需要测试网扩容解决方案。

以太坊的本质以及它为何需要测试网扩容解决方案

以太坊是一款单层区块链应用程序。该区块链平台提供其安全性，维持其数据可用性，并在其区块上独立执行交易。

由于以太坊的单层性，导致其具有限制性且有数个缺点，比如包括执行层的区块空间不足和交易速度慢等缺点。

以太坊这种单层性质的负面影响还包括用户须支付高额交易费用和燃油费用。

为帮助解决这种因单层性的局限导致的问题，并找到替代方案，使您能在以太坊上无缝执行多个交易并降低交易成本，专家们（多年来）提出了一些扩容解决方案。

通常，加密货币中的扩容解决方案包括能使系统扩容的方法和协议。扩容解决方案旨在提高产量和效率，同时维持现有运营模式。

多年来，加密货币中的扩容解决方案采用了Layer-2协议的形式，包括侧链和链下层。

这些Layer-2协议并不独立存在，而是建立在现有的链上，旨在增加交易输出量。

Layer-2扩容解决方案包括状态渠道、rollups、区块链互操作性、分片和替代加密功能。

在确定了总体上的扩容解决方案之后，我们可以转而聊聊以太坊中的各种扩容测试网，以及多年来的升级。

以太坊扩容测试网及其升级

以太坊扩容测试网的开发人员已率先提出了几种解决方案。这些扩容测试网有不同的大小、形状和功能。

大多数以太坊测试网解决方案都是以以太坊为中心的执行层，开发这些执行层是为了提供费用更加实惠、处理速度更快的加密交易。

行业参与者和专家将以太坊的扩容解决方案分为两类，分为链上扩容和链下扩容。

链上扩容
以太坊中的链上扩容解决方案是对区块链应用程序（本例中为以太坊）的直接修改。扩容性测试网解决方案有助于提高产量和效率。

链下扩容
以太坊中的链下扩容是任何提供外部执行的扩容测试网。

链下扩容是一种layer-2解决方案，旨在优化以太坊现有层（ Layer 1/ L1）的功能并提高其效率。

以太坊的链下锁解决方案包括rollups和validiums。rollups和validiums都是以太坊的主要短期扩容测试网，而分片是区块链网络的长期扩容解决方案。

现在，让我们来确定这些主要的扩容测试网是如何运作的。

侧链
侧链是以太坊的扩容测试网操作之一。侧链旨在轻松链接多个区块链应用程序。

当你使用侧链连接区块链应用时，每个应用都将保留其独立的共识机制。通过保持共识机制，如有漏洞，也不会影响到其他应用。

侧链有不同的规格，它们可以是独立的区块链或定制的区块链。后者主要是为满足以太坊的交易。以太坊最热门的侧链工具是Plasma。

与以太坊的独立侧链兼容性源于他们对以太坊虚拟机（EVM）的支持，这种支持使以太坊可轻松地跨区块链平台进行链接。

Rollup
Rollup是另一个在其（主要）优化执行层上执行区块链交易的扩容测试网。执行后，rollup将交易数据发布到以太坊上。

Rollup无疑是以太坊最有前途的中短期扩容解决方案之一。有两种类型的rollups，即ZK rollups和optimistic rollups。

在ZK rollups中，该工具使用ZK-SNARK将多个链下交易发布到单个可验证批次中，然后发布到以太坊区块链上。ZK rollups使用有效性证明。

Optimistic rollup在方法上有很大不同。它将把多个链下交易汇总成批，而无需使用零知识证明。

分片

图源： Moralis Academy

分片是以太坊扩容测试网，是所有扩容解决方案的升级，预计将在几年内推出。

分片协议将把以太坊以前唯一的协议扩展到64个新的“分片”或链。此分布将在现有的Layer-1上分布区块。

分片是以太坊的终极扩容解决方案。此扩容解决方案将有助于改善交易处理速度慢的问题，同时也能降低交易成本和提高产出。

以太坊2.0版将全面部署分片协议。Eth2.0是对Eth1.0的升级。

总结

扩容测试网和解决方案跨越各种区块链平台。一些扩容测试网是为单个区块链平台专门定制，而有些则能使多个区块链平台之间能彼此链接。

无论扩容测试网的功能和规格如何，其功能都是为增加输出、提高效率并确保区块链网络上的交易能更快。

所有扩容测试网的主要升级都嵌入了分片协议。当以太坊2.0版完全运行时，它将在分片上进行运行。

作者：Gate.io研究员Valentine A. 译者： Joy Z.
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