以太坊扩展的三难困境

以太坊扩展的三难困境可以说是区块链领域中最重要的尚未解决的问题。它最初是由Vitalik Buterin和Trent McConaghy提出的，指的是当前区块链的现实，在区块链中，每一个节点都验证每一笔交易，不可能同时拥有所有这些属性:

去中心化（分散化）

可扩展性

安全

从这个意义上说，去中心化可以涉及到很多方面，这是它难以解决的一大原因。社区中的许多人认为去中心化是一种量化度量，就像给定网络中存在多少块生成器一样。另一些人则从更定性的角度考虑这个问题，比如一台非常便宜的个人电脑能否作为网络中的一个节点参与进来。

可扩展性比较容易量化，它通常指网络可以处理的事务数量、处理事务的速度以及用户验证这些事务的成本。对于公共区块链来说，这是一个大问题，因为它们是基础设施，过去曾经一度无法满足以太坊用户的需求。

最后，安全性通常被认为是最大代价，也称为拜占庭式攻击。计算这个的一般框架是控制51%的网络哈希率所需的成本。对于比特币(Bitcoin)和以太坊(Ethereum)等公共区块链，这一成本高达数十亿美元。

区块链的当前状态

毫无疑问，如今的公共区块链无法扩展。尽管这两家公司都看到了大量围绕投机和投资的活动，但如果交易费用不飙升，它们就无法支持大量交易。2017年12月的费用如此之高，以至于有些人每笔交易的费用超过了25美元。

这个问题特别影响区块链，其中节点必须处理每个事务。这样做会变得越来越昂贵，因为事务越多，处理所有事情所需的计算资源就越多。在比特币和以太坊上，运行一个节点需要很高的技术熟练程度。在理想的情况下，每天互联网普通用户都可以从他们的桌面和智能手机上运行一个完整的节点。

可能的解决方案

开发人员尝试解决三难困境的方法有很多，即第2层扩展和新的共识机制。

闪电网络。闪电网络让用户能够在比特币区块链主站之外进入支付渠道，并以低廉的价格进行交易。以太坊的状态通道非常相似。状态通道允许用户在主以太坊区块链之外处理状态更新。值得注意的是，闪电网络和状态通道都为用户提供了与在核心区块链上进行交易相同的最终级别。这是因为用户必须离线存储，以证明最终余额是准确的。

以太坊的另一个解决方案是Plasma。Plasma是一个用于创建子区块链的框架，这些子区块链根植于主以太网络。Plasma具有不同的复杂性，Plasma的创建使每秒处理大量事务成为可能。

除了将事务移出主链之外，许多开发人员还在试验新的共识机制。在工作证明之外达成分布式共识的最常见方法是权益证明(PoS)。在PoS中，区块生成器负责验证事务。区块生成器是随机选择的，但是成为一个区块生成器的几率与实体持有的通证数量成正比。当区块生产者提交一个新块时，他们被迫将许多通证绑定到他们的决策上，如果他们行为不端，就会受到惩罚。这样做的目的是为了让验证器在经济上受到激励，以便鼓励为网络的最大利益行事。