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众所周知，区块链网络十分强大，它可以为用户提供共享分布式数字账本，从而使得点对点网络中的参与者能直接交换信息或资产，而无需依靠中介。然而，由于架构原因，区块链无法同时高效地达到去中心化、安全性和可扩展性这三个目标，而只能三者取其二，这也被称作是“区块链不可能三角”理论。 对于大多数区块链来说（如BTC和ETH），它们都选择了去中心化和安全性，而牺牲了可扩展性。不过随着链上技术的不断突破，“三者兼得”即将成为可能。下面就请跟随本文一起来看看ETH如何在不影响其他两个属性的情况下进行扩展。
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多年来，“不可能三角”理论一直困扰着区块链行业，许多替代 Lay1 甚至还选择了牺牲去中心化来换取交易速度。尽管这样做有助于改善用户体验，但是一旦选择了中心化，那么与去中心化相关的创新、文化或是收益都将无法实现。虽然ETH上已经出现了包括plasma和侧链在内的一些扩容解决方案，但仍然没有达到设计目标。 模块化ETH 从总体来看，区块链主要肩负着三大任务：执行、共识和数据可用性。执行指的是所有交易的发生，共识指的是网络参与者就所发生的事情达成一致，数据可用性则保证了所有人都可以访问数据。区块链自诞生以来一直都是单片的，也就是说它需要在单链情况下执行所有这三个任务。然而令人兴奋的是，在十多年后的今天，模块化区块链架构终于出现了，它利用专业性概念将这些任务分成了不同的独立链。预计到 2022 年 9 月，也就是ETH升级到权益证明 (PoS) 时，每个任务都将会具有各自不同的链：共识将由 PoS 信标链处理，数据可用性将由当前的ETH链处理，执行则将由 Lay2 处理。值得一提的是， Lay2 是建立在ETH（Lay1）之上的独立区块链，相比于 Lay1 ，Lay2 有着更快的吞吐量和更低的费用，同时还兼顾了去中心化和安全性。
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现如今，尽管ETH上已经涌现出了许多 Lay2 ，但离扩展目标似乎还很遥远。ETH目前的处理速度大约是 10 TPS（每秒交易量），但要实现其扩展目标，速度至少还要提升 100,00 倍（Visa 的处理速度大约是 65,000 TPS）。而为了能扩展到 100 万 TPS，ETH还需进一步完成以下三件事情——改进rollups、分片和增加网络带宽。 1、Rollups — 使吞吐量提升 100 倍 Rollups 是种独立的区块链，可以承担执行交易的任务，因此有了它ETH就可以专注于共识和数据可用性了。在 Rollups 而不是主链上执行交易可以使ETH网络扩展 10 倍。此外，通过升级的数据压缩技术可以实现更多方面的优化。数据压缩指的是减少代表相同基础信息所需的细节数量，如果将压缩数据发布到ETH将可以进一步降低成本，同时可以将可扩展性再提升 10 倍。
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2、数据分片——使吞吐量提升 100 倍 目前，每个共识参与者都必须从区块下载所有的数据，并且在验证区块之前率先对数据进行独立验证。整个过程非常低效，使之成为了区块链网络的一大瓶颈。而分片作为一种扩展数据可用性的网络架构，它允许网络参与者只下载所有数据的样本，同时又保证了数据的可用性，将ETH可扩展性提升了 10 倍。除此之外，分片还引入了一种新的交易类型——“携带 blob 的交易(blob-carrying transactions)”。与目前的交易类型相比， Lay2 上携带 blob 的交易成本要低得多，并且可以将ETH可扩展性再提升 10 倍。
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3、网络带宽——使吞吐量增加 10 倍 ETH最后需要改进的一部分——“网络带宽”，与前面两部分的不同之处在于，它依赖外部技术的进步来扩展网络。通常情况下，消费者带宽每年增加大约 50%（类似于摩尔定律）， 因此大约需要五到六年的时间才能实现 10 倍的带宽增长。下图展示了从 1983 年到 2019 年网络带宽的增长情况。
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总结 ETH若想获得大规模采用，提升可扩展性刻不容缓。而ETH一旦合并成功（预计 2022 年 9 月完成），文中提到的这些扩展技术定将成为优先发展事项。考虑到新技术的不成熟以及网络带宽的增长限制，ETH预计可以在未来六年内扩展到 100 万 TPS。 | 
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