区块链和相关技术代表了计算机科学的一个根本性突破。在未来，我们将回顾并将这些突破视为催化剂，释放出无尽的人类潜能。印刷机，蒸汽机，互联网和区块链技术。

话虽如此，我们仍处于这场革命的早期局面。为了使该技术充分发挥其潜力，需要解决可扩展性挑战。坦率地说，在将区块链用于70亿人的日常生活之前，我们还有很长的路要走。

在本文中，我们将从两个角度探讨区块链可扩展性：链上扩展和离链扩展。我们将探讨每种方法的优点以及我们将来最终的结果。

扩展区块链是一个难题

首先，确定区块链的实际扩展程度非常重要。从根本上说，区块链是一个与时间相关的分布式数据库。网络中的每台计算机（节点）都必须保留分类帐的副本。这种冗余降低了网络中任何个人或团体腐败的风险。

与分布式系统的一个折衷是，因为每台计算机必须保留数据库的副本，这限制了系统的吞吐量。从本质上讲，系统只能像任何一台计算机一样快地处理事务。

大多数现有的区块链都是按照事后的想法设计的。相反，像比特币这样的区块链选择优先考虑安全性，分散性，不变性和审查阻力等功能。

扩展区块链有两种主要方法：改进基础层区块链（链上扩展）或多种协议协同工作的分层方法（离线扩展）。

让我们来看看每种方法的优缺点。

链上扩展的优缺点

链上缩放方法包括提高网络基础层的吞吐量。对于现有链，这意味着改善对等（p2p）层的延迟，减少事务和消息的大小等。链上扩展成功的一个例子是比特币将隔离见证实现为软分叉。SegWit减少了比特币交易的规模，这些交易最终会永久存储在区块链中。

遗憾的是，对现有区块链基础层进行可扩展性改进不太可能达到达到主流全球受众所需的可扩展性水平。即使比特币将基层可扩展性提高了10倍，它仍然无法满足全球经济支付方式的需求。这就是为什么比特币专注于“脱链扩展”，我们将在下面介绍。

如果我们将比特币的基础层扩展限制推断到未来，大多数交易可能会发生在第二层上，这些层没有与链上交易相同的安全保证。

这可能导致只有银行，公司和富人才能负担连锁比特币交易的情况。与此同时，发展中国家的大多数人无力承担高昂的连锁交易费用。可以说，大多数（发展中国家）需要审查抵制，硬通货的领域将被定价在链式比特币交易之外。

从根本上改进链上扩展的另一种方法是创建一个新的网络，该网络采用新的共识机制，优先考虑扩展而不是其他可能需要的功能。理想情况下，这种方法可以为普通人提供链上交易。这意味着找到现有共识机制的替代方案，例如工作证明（比特币），股权证明（以太坊2.0）或委托证明（EOS）。

脱链扩展的优缺点

离线扩展意味着创建生活在区块链“顶部”的替代协议。这些协议解锁了具有不同设计权衡的数字资产的新功能。作为参考，我们当前的互联网是分层建立的。

Gall定律支持分层扩展，其中规定：

“一个有效的复杂系统总是被发现是从一个有效的简单系统发展而来的。从头开始设计的复杂系统永远不会起作用，无法修补以使其正常工作。“

比特币的Lightning Network是市场上最突出的脱链扩展解决方案。Lightning Network是一个聪明的解决方案，使用支付渠道推迟到基层的结算。它提供了一种快速且廉价地处理比特币交易的无信任方式，但并不能提供与链上交易相同的安全保证。闪电网络只有18个月的历史，未来还有很多挑战。

闪电网络的下行＃1：资本的时间价值

为了使Lightning Network获得成功，需要在网络中锁定大量流动资金。换句话说，用户需要将其比特币保留在Lightning Network上，以使其可用于路由付款。问题在于，人们会决定将他们的比特币资金保留在闪电网络上，而不是让它在其他地方以更大的回报“工作”吗如果没有高流动性，网络就有可能变得集中或无法支持主流用户群。

闪电网络的下行＃2：企业和政府不会喜欢它

Lightning Network在与比特币进行交易时为用户提供更高的隐私。这对个人来说是件好事，但政府和企业不希望他们的公民私下交易。相反，我们最大的机构支持“监督资本主义”。换句话说，他们受益于对其公民和客户的间谍活动。政府和大企业保护他们的利益，并可能在未来的监管立场上攻击比特币。

区块链解决方案刚刚起步

到目前为止，我们已经看到区块链行业取得了令人难以置信的进步。比特币向全世界证明，我们创造了一种不受政府或任何其他实体控制的新形式的货币。

然而，仅仅因为我们已经看到一些轻微的成功并不意味着我们应该停止研究具有潜在更好权衡的新解决方案。事实上，在这个行业成熟之前，我们还有很长的路要走。是时候建立了。天空是极限。