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上圖：2015年至2021年11月的以太坊網絡Gas 費用上漲情況
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01. 理解可擴展性之爭區塊鏈被創建為一種以去中心化的方式處理交易並將其記錄在區塊中的模式，從而避免了雙花問題和依賴可信機構。早期的區塊鍊網絡，如比特幣和以太坊，是基於它們的PoW (工作量證明) 共識模式來處理和記錄這些交易。在PoW 模式中，一旦某筆交易被發起，則該筆交易將被放入一個等待被處理的交易池中，並被廣播給網絡中的所有節點。儘管會被廣播給了所有節點，但只會有一個節點成功解決計算難題並將這筆交易連同其他的交易一起添加到某個區塊中，並獲得交易費作為獎勵。
首先，由於在交易被驗證之前和之後，必須將交易廣播到網絡中，這會使交易的處理時間很長。其次，解決數學難題所需的計算能力會消耗大量電力。最後，每個區塊對於其中能夠包含多少筆交易有著有限的區塊空間，這造成了用戶之間競爭並推高Gas 費用，甚至有時超過了交易價值。隨著越來越多的dApps (去中心化應用) 使用區塊鏈技術來處理和存儲交易(目前大約有3000 個dApps)，這種情況越來越成問題。因此，為了解決這些問題，以太坊必須進行擴展，從而增加網絡可以處理的交易數量(以TPS(每秒交易量)衡量) 以及交易速度。為此，已經開發了許多可擴展性解決方案，主要包括在這場競爭中脫穎而出的少數區塊鏈/L2網絡將為整個DeFi 領域、NFTs 提供動力，維持DAOs 和虛擬世界，同時也支持整個創作者經濟和元宇宙。下面我們將詳細闡述為什麼我們認為一級標題
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上圖：2021年可擴展性解決方案格局，製圖：@yasminekarimi_
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L1 解決方案
2) 分片
L1 (第一層) 解決方案通過處理區塊鏈的底層協議，也即主網區塊鏈本身的代碼，以此來增加區塊鏈的交易吞吐量。它們可以進一步劃分為：2) 分片二級標題
分片(sharding) 是指將一個區塊鏈的計算任務和數據空間劃分為多條鏈，比如Eth2.0 中將會有
許多條分片鏈
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2) Plasma
上述L1 解決方案主要是改變區塊鏈協議，而L2 (第二層) 解決方案則是由構建在鏈上的智能合約來實現對L1 的擴展。通過將交易執行外包給L2 網絡來進行，然後L2 網絡再將交易處理結果匯報給L1 網絡，從而為待處理交易創造了額外的空間。當前有多種方式可以實現這一點：
3) 通道
1) 側鏈
4) Rollups
你可以將資產轉移到交易費用和速度更優的側鏈(Sidechains)上，比如xDai 使用委託權益證明共識機制實現快速的交易時間(5秒) 和低交易費用($0.000021)。跨鏈資產轉移是通過一個雙向錨定協議(2WP)來實現的，該協議首先將資產在第一個區塊鍊網絡(比如以太坊) 中鎖定，然後在第二個區塊鍊網絡(比如Polygon) 中創建一筆交易，這筆交易的輸入包含了有關該資產鎖定操作正確的加密證明。其中一個很好的側鏈例子就是Polygon。
Plasma 是在區塊鏈中構建區塊鏈。資產被發送到管理Plasma 鏈的智能合約。 Plasma 鏈執行交易，只有區塊頭哈希才會被提交到根鏈(比如以太坊) 上，除非有欺詐證明表明存在欺詐問題，這種情況下Plasma 區塊將被回滾，且該區塊創建者將被懲罰。這種機制帶來了巨大的可擴展性，因為根鏈狀態更新的最小化可以使交易更快進行。Optimistic Rollups3) 通道ZK-Rollups通道(Channels) 是一種允許參與者進行X 次鏈下交易但僅需向以太坊提交2 次鏈上交易的開源協議和智能合約。當用戶第一次打開通道時，他們必須創建並支付一筆以太坊交易；當他們準備關閉通道時，他們必須再次支付費用以在以太坊鏈上處理一筆交易。這減少了必須處理和存儲的交易數量，並將Gas 費用降低到只用於打開和關閉一個通道。在以太坊上利用狀態通道的主要項目有State Channels、Celer、Perun 和Raiden。Optimistic RollupsRollups 通過使用壓縮工具將交易以分批次的方式在鏈下進行驗證，之後再將數據存儲在L1 上，從而為L1 主網(比如以太坊) 帶來擴容。壓縮和批處理能帶來更高的吞吐量，加快交易速度和最小化每筆交易的成本。
有兩種不同類型的Rollups 依賴於這種驗證方法：
和ZK-Rollups。驗證交易是指檢查交易在Rollups 批次中被執行之後的狀態根(包括在Rollup 中的賬戶餘額、合約代碼等) 是否正確。作為用戶，我如何與Arbitrum 交互？一級標題
作為用戶，你很可能會與Arbitrum 進行交互，以使用上面的任何dApps (比如Uniswap 或Aave)，這些dApps 通常在以太坊上也可以使用但需要更高的費用。具體來說，首先將Arbitrum One 網絡
添加到你的Metamask 錢包中
一級標題03.為什麼Arbitrum 在不久的將來將引領以太坊的可擴展性？」。截至目前，三難困境圖片描述
」。截至目前，
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上圖：Arbitrum 網絡上的每日總交易量(藍線) 和網絡每日Gas 總費用(綠線) 變化趨勢
在處理能力方面，Arbitrum 網絡應該可以實現40,000 TPS，並且平均成本要比使用以太坊基礎層要低5 倍圖片描述圖片描述上圖：Arbitrum 網絡每日的Gas 總費用(藍線) 對比以太坊網絡每日的Gas 總費用(綠線)
Arbitrum 在實現更高吞吐量的同時，從以太坊L1 共識中獲得了安全性。
相比之下，早期的L1 區塊鍊網絡(比如當前的以太坊和比特幣網絡) 優先考慮去中心化和安全性，但犧牲了可擴展性，當前以太坊網絡高昂的Gas 費用就證明了這一點。類似地，
其他競爭性的L1 區塊鏈(比如Solana 和EOS 等) 犧牲了去中心化，因為這兩個網絡分別只有150 個和21 個節點能夠控制它們的網絡。反過來，這種中心化也會影響網絡的安全性，因為這增加了51% 攻擊的可能性。同樣，側鏈也可能在網絡中帶來攻擊向量，因為側鏈依賴於自身的共識和區塊驗證模式。另一個安全性有限的例子是協議改進，因為擁有更大區塊大小的區塊鏈本質上會更難以驗證，並很可能變得更加中心化，進而更加不安全。但需要注意的是，並不是所有Rollups 網絡在其早期階段都是去中心化的，儘管大多數(如果不是全部) Rollups 都致力於逐步實現去中心化。2) 從EVM 兼容性到EVM 等效性EVM 兼容性使得開發者將現有的以太坊應用遷移到Rollups 網絡變得輕而易舉，因為他們無需重寫大部分代碼。
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上圖：Arbitrum 網絡中每日驗證的合約數量。圖源：Arbiscan.io
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3) Arbitrum 構建在智能合約領域王者(即以太坊) 之上
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我們相信像Arbitrum 這樣的Rollups 將在未來幾年主導以太坊可擴展性的另一個原因是，它們是建立在以太坊之上，而以太坊是智能合約領域的王者。這給了它們先發優勢。首先，以太坊仍然是世界上使用最多的區塊鏈協議，有超過3000 個dApps，為整個DeFi 生態系統、 NFT項目、DAOs 和虛擬世界提供了動力。在這方面，比特幣是唯一可以與之相提並論的區塊鏈，但比特幣缺乏託管Rollups 網絡的能力。
然後，不像大多數人認為的以太坊2.0將淘汰Rollups，考慮到以太坊2.0在幾年後才會全面部署，Arbitrum 等Rollups 實際上是首要的可擴展性解決方案。以太坊2.0將要實現的數據分片(data sharding)將專注於加速Rollups。通過分片來劃分交易歷史記錄，同時Rollups 將自己註冊到特定的分片鏈中，Rollups 的可擴展性吞吐量將迎來指數增長，到2030 年可能達到1400 萬TPS。
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04.Rollups 當前的一些挑戰針對Rollups 的第一個批評是，Optimistic Rollups 的取款時間很長(可能需要7 天時間)。取款操作需要延遲，從而讓觀察者有時間在疑似欺詐的情況下發布欺詐證明和取消取款操作。同時，確保Optimistic Rollups 網絡安全的條件是
至少有一個節點是誠實的，並識別欺詐性交易。，儘管我們可以預計跨Rollups 轉移資產和數據將會變得越來越容易。話雖如此，我們已經有了像Hop Protocol、Connext、cBridge 和Biconomy這樣的互操作性解決方案。一級標題
最後，許多人認為，以太坊的
一級標題如上所述，
如上所述，05. 未來的可擴展性範式實際上，從長遠來看，Rollups 的潛力並不局限於以太坊。實際上，未來的可擴展性解決方案將是一個更加複雜的系統，由多個L1 區塊鏈上相互依賴的可擴展性項目組成。儘管如此，在這個複雜的未來，我們可以預期
如上所述，如上所述，在短期內，以太坊上的Rollups (如Arbitrum) 將主導可擴展性方案的格局，並將通過以太坊2.0及其分片方案的部署進一步增強。L2 方案(包括但不限於Rollups) 將繼續發展並並提高性能，從而在交易執行方面與其他L1 網絡競爭。第二個趨勢是，
，以太坊只是第一個為此準備了很長一段時間(從2015年開始) 的L1 網絡。例如，Tezos 正在採用一個以Rollup 為中心的路線圖。同樣地，NEAR、Celestia 和Polygon 也是如此，Polygon 最近宣布了其先進的zk-STARKs 解決方案Polygon Maiden。06. 總結
06. 總結
事實上，考慮到對以太坊和區塊鏈技術的需求是不斷增長的，我們也可以預期，
06. 總結
