在已往的文章里，我们看到了太多关于区块链的内容，却如水中月镜中花，读完依旧苍茫。于是我们本能的反省，是不是区块链真的只有技能人员能懂？其实否则... 撤除市面上故弄玄虚的小众人群，其实区块链涵盖的加密技能、漫衍式存储等，早已经不是什么新鲜事。有太深入浅出的文章我们没有读过，以至于以为这个规模过于神秘。

本日这篇文章来自Josh Stark固然有7000字，看似很长，但通篇没有空话没有故作高妙，是为数不多能将区块链技能道理讲的通俗易懂的文章，假如你能耐性读完，必然会对以太坊、对layer2有个全新的认识，大概也会重燃起你对以太坊的信仰。

2018年是以太坊建树基本设施的一年。在这一年内，各人对网络范围性举办了测试，从头把精神会合到扩容技能上。

以太坊仍然长短常稚嫩的，如今还不足安详，无法扩展。这是每个熟悉以太坊的人的共鸣。可是在已往一年里，由投机驱动的炒作，过度夸大了区块链的本领。

以太坊与web3——一个安详、易于利用的漫衍式网络，受一套共鸣机制约束，并为数十亿人利用——仍处于即将到来的状态，在要害基本设施完善之前，都很难实现。

构建这一基本设施、扩展以太坊容量的项目，都被称作扩容方案。有很多差异形式的方案，但往往都是彼此兼容或互补的。

在这篇文章中，我将深入探讨一种扩容方案：“链下”可能“layer2”。

首先，我将接头以太坊（以及所有区块链）扩容需要面对的挑战。

其次，我将谈到办理扩容问题的差异方案，并叙述“layer1”和“layer2”的差异之处。

第三，我将先容layer2，并阐明它是如何事情的，出格是状态通道（state channels）、Plasma、和Truebit。

本文的重点是让读者对layer2的事情道理有个全面而具体的领略。但我不会深入到代码研究和特定的利用场景。相反，我们专注于让读者领略构建这种系统的经济机制，以及所有layer2技能的道理。

01

公有链的扩容挑战

首先，必需要有这样的观念——“扩容”不是单一的、详细的问题，它是一系列问题，假如以太坊想要为全球几十亿用户提供处事，就必需降服这些阻碍。

最普遍的问题就是买卖吞吐量。今朝，以太坊每秒可以处理惩罚15笔买卖，相较而言，Visa处理惩罚速度可以到达45000笔/秒。在已往一年里，因为雷同Cryptokitties这样的应用措施过分风行，导致整个网络运行速度也开始放缓，买卖价值增加。

雷同以太坊这样的公链，要求网络中每一个节点参加处理惩罚每一笔买卖，这也正是其主要范围地址。再以太坊上的每个操纵——转账，Cryptokitty的降生，ERC20合约的生成——都必需由网络中的每个节点一起执行。这是设计时抉择的，也是公链权威的担保。节点不需要从外部得知区块链的状态，它们本身可以办理。

这意味着以太坊的买卖吞吐量存在根基限制：不能高于从单个节点得到的数据的速度。

我们可以要求每个节点做更多的事情。假如我们将区块巨细更加（不思量gas的限制），这将意味着每个节点所做的事情量约莫是此刻事情量的两倍。但这是以牺牲去中心化为价钱的：需要每个节点完成更多的事情，那么成果较弱的计较机(如消费者的设备)就大概会退出网络，而挖矿的权利将会合到强大的运营商手上。

因此我们需要一种方案，既能不增加单个节点的负荷，又能处理惩罚更多买卖。

从观念上讲，我们可以采纳两种要领来办理这个问题：

1） 假如每个节点不必并行处理惩罚每个操纵呢？

第一种要领，改变前提：我们是否可以构建一个区块链，链内节点都不必参加处理惩罚每笔买卖呢？是否可以将网络分成两个部门，半独立地运作呢？

分隔后，A部门可以处理惩罚一批买卖，B部门也可以处理惩罚一部门，这样区块链买卖吞吐量就提高一倍，因为我们此刻设定每两个节点可以同时事情。假如我们把区块链分成许很多多差异区域，那吞吐量会提高很多倍。

这就是“分片（sharding）”背后的理念，是由以太坊V神和其他科研人员提出来的。将一个区块链分成很多差异的“片”，每个“片”都可以独立处理惩罚买卖。分片一般是指layer1的扩容方案，因为它是在以太坊的下层协议上实现的。

2） 假如为以太坊成立协议层网络呢？

第二种选择和第一种恰恰相反：与其增加以太坊自身的处理惩罚本领，不如在现有的基本之上采纳法子。在以太坊区块链根下层的吞吐量稳定的基本上，实验执行更多操纵，好比买卖、状态更新或简朴的计较。

这就是“链下”技能背后的道理，详细的技能包罗状态通道，Plasma，Truebit。固然每一种技能旨在办理差异问题，但它们都需要在担保安详性的前提下，举办“链下”操纵。

这也被称作layer2，因为它们是成立在以太坊主链之上的，不需要在基本层长举办改变，相反，只是作为与链下软件交互的智能合约存在的。

02

Layer2是加密经济学办理方案

在深入表明layer2办理方案前，我们先来相识一下其背后的道理。

公链的根基气力在于加密经济共鸣。