区块链架构与扩容方案简析

（段二）小编：记得

（段三）来源：meta之光

（段四）原文标题：《区块链架构与扩容方案》

（段五）架构

（段六）区块链分层架构

（段七）区块链大致上分为三大主层: Layer0层 主要工作是针对区块链与传统网络结合的非共识问题，可以简单理解为网际网络的资料传输，目前只有少数项目针对Layer0进行研究与开发。

（段八）Layer1层 包含了所有区块链的底层协议，主要负责安全、节点共识规则和帐本架构。

（段九）Layer2层 所涉及的是链上与链下的协议，主要负责链上链下消息传递、智能合约编程以及应用相关功能。

（段十）这三大主层中又可分为七个子层，非开发者不需要执著于深度了解，只需要了解区块链由哪些层面设计而成即可。

（段十一）你可能会纳闷，分了三层了为什么还要细分那么多子层呢，搞得那么复杂干嘛？

（段十二）原因在于现阶段区块链技术太年轻了，区块链本身还有很多问题存在，藉由将区块链分成多个子层，可以让我们对区块链的架构更清楚也能让开发人员能够针对不同的层面，去开发能够改善区块链瓶颈的“扩容方案”。

（段十三）例如针对共识层提出的“DPOS”、针对网络层提出的“分片技术”或针对数据层提出的“区块扩容”等。

（段十四）扩容方案

（段十五）首先解释一下什麽是“扩容方案”，所谓的扩容方案是指“为了改善区块链交易速度使其达到规模化所提出的解决方案”，各层所提出的扩容方案，其最终目的都是为了解决区块链交易速度的问题。

（段十六）要改善区块链交易速度和规模问题，解决方案分为两种: 1. 将主链的事物分割处理ex.分片技术(Sharding) 区块链本身的设计并不具备“可扩展性”，也就是说，区块链的节点不管增加多少，都没有办法提高区块链处理交易的速度，以比特币为例，不论有多少人加入挖矿的行列，区块链依然是每十分钟出块一次。

我们可以用老师改考卷来举例，现在区块链验证交易，就像每个学生的考卷都统一由学校里的一位老师经手批改与纪录，然而这会导致全校学生的考卷需要花费两个礼拜的时间才能够完全审核完成，效率低下。

如果将考卷分成五等份，改由五位老师批改，审核速度便可以提升五倍。

但是，如果每位老师都固定批改某个班级的考卷，学生就会知道哪位老师会负责他班上的考卷，学生就会有收买老师的可能。

因此，要如何分配考卷才能保证成绩的可信度，就是这个解决方案的重点。

2. 将主链上的事物转移到其他地方处理ex.侧链、子链 举个简单的例子，每到假日，主要交通干道都会挤得水泄不通，车速每小时20公里，回到家都半夜了。

如果这时候我们能够另外开辟一条快速道路或高速公路，就能有效舒缓主要交通干道的车流，平均车速也能提升至50公里。

（段十七）Layer1扩容方案

（段十八）Layer1扩容方案所过去的Layer1扩容方案，大部分是针对数据层和共识层的优化，近年来网络层的“分片技术”成为各大公链项目的研究重点。

（段十九）例如以太坊2.0的目标，就是希望透过“分片技术”提升目前以太坊在交易处理速度上的瓶颈。

（段二十）由于区块链是一个开放的网络系统，任何人都有权利担任节点参与记帐，如何制定一套游戏规则，让所有节点共同遵守，使区块链能够顺利运作是相当重要的问题。

（段二十一）Layer1又称为底层，也就是所有矿工都必须遵守的规则，其设计是为了让区块链能够保持状态的“帐

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