由精巧密码学支撑的区块链，想要扩容可行吗？

比特币目前的交易能力为每秒7笔交易。如果密码学货币要获得大规模应用，就需要不同的方法。

区块链是一个了不起的发明。它通过与网络中的所有参与者共享每一笔交易来运行。很容易查看操作，但很难添加一个新的 – 而且不可能更改已经写入账本的信息。底线就是，如果网络中的参与者想要提交一笔欺诈交易，成本非常巨大，而且也很难实现，最终他们都会失败。

消除中间商可以让用户互相之间直接发送资金，提高了速度、降低了成本、增加了透明度和安全性。这是它们在很多应用中所能实现的高效性。但是别忘了，也有不好的地方。

劣势之一就是你需要运行软件和存储每一笔交易账本的资源。如果愿意的话，你可以在区块链上查看2009年1月12号在比特币发明者中本聪Satoshi Nakamoto与早期爱好者Hal Finney之间的第一笔交易。为了能够保存所有的交易记录，目前比特币区块链的数据大小高达100GB，而且还在迅速增加。矿工和全节点 – 处理交易和确保区块链安全的用户 – 所需的硬件要求也在增加。

去中心化的理念

尽管如此，比特币理论上的能力是非常有限的。目前，包含交易的一个区块每10分左右会产生，并添加到区块链中，其大小为1MB。这样限制了比特币每秒最多只能处理7笔交易（TPS）。考虑到Visa平均的处理能力为2000笔交易/秒（TPS），峰值能力高达50000TPS，那么你就能意识到问题所在。

最简单的办法就是增加区块容量。更多容量，更多交易。但事实证明这是非常难的。问题不在于技术方面，而是政治人为因素。在比特币去中心化生态系统中，有很多不同的利益相关方，让所有人都满意是不可能的。某些理念对于维护和更新以及改善软件的核心开发者来说可能是很有意义的。但是对于维护网络安全的矿工、运行钱包服务的企业、端用户、或者比特币持有者来说来说并非必要的。

这就是比特币的扩容之争。举一个例子，在2015年，似乎有可能把区块容量增加至8MB，而且在一定程度上不会让比特币过时，而且不会引起不必要的问题，因为中国矿工的带宽受防火墙的限制。但是仍然有很多反对意见，而且矿工也并不在乎这些更新。尽管取得了一些成果，但目前我们仍然运行1MB容量的区块。

在某种意义上，这不是问题。从长期来看，比特币不需要8倍或20倍的能力更新。如果它需要与现有的全球支付解决方案竞争的话，它的能力至少需要增加500-1000倍。（一些意见认为它不需要也不应该成为全球支付解决方案，相反它是一种价值存储的手段 – 它是某种类型的数字黄金，而不是每天的货币。）

替代币

如何进行扩展对于几乎所有的其它密码学货币平台来说都是关键问题。比特币的规模远大于其它币种，犹如一艘远洋巨轮，但无法快速改变航向。对于其它小型的协议来说，它们很敏捷，而且从现在的情况中也了解到了未来它们会面临的问题。其中一些协议也实施了比特币的扩展协议。与比特币黄金所对应的白银莱特币近期实施了隔离验证（SegWit）,为实现更好的扩展性和应用而打下了基础。

这都需要逐渐改善，而不是一个终极解决方案。区块链急需要更多的资源来处理和存储交易数据，这也是越来越多的学术研究的主题。新的平台知道它们必须要现在就解决这些问题，或者有清晰的战略；如果等到它们迅速发展之后，它们就会发现它们与比特币面临同样的问题。

不同的平台采用了很多不同的方法来从更加根本的层级上来解决问题，而不是简单的增加区块容量。例如，成功获得众筹的可扩展、用户友好的区块链平台Waves就决定使用Scala编程语言，而不是比特币所使用的C++编程语言，来解决这一扩展问题。Scala更适合处理平行处理，因此可以快速地同时处理。（寻找Scala程序员并非易事，但他们都很优秀，因为在编程更复杂但受限更少的Scala之前，他们都熟悉了其它编程语言。）

区块链是由一些非常精巧的密码学支撑的，而且同样的原理可以用来处理存储重要信息及交易相关的数据库。这不仅可以减少区块链的总容量，而且允许使用低功耗的设备来维护网络 – 维护区块链网络安全的工作并不需要高能耗且昂贵的设备。同样地，也可以对它们将交易添加至区块链中的共识机制进行持续改善。比特币虽然是开拓性的，但是很慢，且低效。

改善交易验证的方法也可以极大地增加吞吐量。通过使用不同的技术，Waves开发团队希望能将交易能力提升至1000笔/秒。

闪电网络

在区块链目前的能力下，每秒上千笔交易时非常了不起的，但将来还需要更大的能力。

比特币是第一个最安全和最流行的密码学货币。在比特币社区的一些狂热粉丝看来，它开用于和应该用于所有事物。因此有很多项目使用比特币作为核心架构而不是从头使用新的区块链，旨在将比特币的交易能力扩展至每秒百万级。在目前的情况下，比特币不适合大规模应用，其开发进展也非常缓慢。但是已经出现了一些替代方案：在链下进行交易，在区块链上进行清算。这就是闪电网络的目标。

闪电网络目前仍在开发中，还未发布，可以将其看做是独立于比特币区块链的一系列账本，但都是从比特币区块链的分支。交易行为 – 从比特币自己的账本角度来讲 – 都发生在各自的分支上。很多不同的参与方可以互相发送巨量的资金，而且交易成本几乎为零，比特币区块链内嵌的智能合约用来确保安全和性能。其发明者声称这样的能力会比Visa网络的能力更大。

区块链目前仍处于早期阶段。这是一项全新的技术，毫无疑问，我们将会见证极其创新的解决账本交易扩展问题的方案。事实上，这些技术需要与先进的区块链技术结合，因为它们才是区块链成功的先决条件。（本文首发钛媒体）