DeFi正在挑战以太坊的极限 扩容性解决方案成希望之光

2020年，以太坊网络的链上活动已经迅速增长到了2017-2018牛市的水平，据数据显示，以太坊链上活动之所以这么活跃是因为DeFi板块的快速扩张。

尽管链上活动的增加有益于以太坊，但是吞吐量很低也会导致严重网络拥堵下的高额交易费。高昂的交易费对于Defi的用户来说是无法承受的。

尽管以太坊2.0可以解决网络现有的扩容性问题，但是它来时迟矣。同时，其他几种扩容性解决方案，也可以适应日益增加的网络活动。

2020年，以太坊上日活跃账户以及日成交量快速增长，意味着越来越多人使用该网络。尤其人们在ERC-20代币上频繁搬迁，同时以太币日交易量在数月内保持在200万左右，这些都事关重大。

以太坊上每日活跃账户（紫色实线）VS 每日交易量（紫色虚线）

来源：CoinMetrics

以太坊每日交易的以太币（蓝线）和对应的美元价值（绿线）

来源：Dune Analytics

许多平台的成交量都很高（包括1inch.exchange, Synthetix和Matcha），它们都属于Defi板块。这也从另一方面预示着去中心化金融运动导致了链上活动的增加。

Defi的用户数量

近7天交易量排名前十的Defi项目 (7月24日）

来源：Dapp Rodar

链上活动的增加，导致网络变得异常拥堵，交易费也更加昂贵。

矿工们用资金池中的每笔交易来填充区块。如果资金池收到的交易太过频繁，用户必须支付更高的费用才能将自己的交易排到队伍的最前面。如果费用设得太低，一单交易会长时间晾在池子里。这种交易的延迟，对于那些追求不断变化且巨额利益的交易员来说，可能是灾难性的。

gas费用的中位数（以gwei计算）

来源：Dune Analytics

以太坊的交易费用（蓝线）以及对应的美元费用（绿线）

来源：Dune Analytics

考虑到低网络吞吐量仅为每秒14起交易（TPS），待定交易的池可以很快被填满。随着等待交易的人们排起长队，将交易置顶的额外费用也会增加。这导致了网络在不堪重负下变得无效且昂贵。类似的案例还有Crypto Kitties和FCoin，它们在过去都曾经引发严重的堵塞。

为了突破这个瓶颈，以太坊社区的开发者正在致力于将网络从Pow模式转换成PoS一致性算法。因为PoS算法可以提供到用户更便宜且更高效的以太坊体验。

不幸的是，切换以太坊2.0版本的日期一次次推延。如果再不进行升级，由于TPS（每秒交易量）壁垒低、交易成本高，DeFi的繁荣可能会凋零。

以太坊不是唯一解决方案

以太坊2.0的延迟推出的背后主要原因还是风险。毕竟链上的资产以及活动如此之多，从以太坊1.0成功切换成2.0的风险是很高的。为了突破当前瓶颈，开发人员发起了一个“以太坊1.x”计划：该计划的重点是改进现有网络的同时，并行构建以太坊2.0。

有几支团队正在研究各种与以太坊1.x相关的提案，提案的清单包括了以太坊改进提案EIP-1108、EIP-1844、EIP-2028和EIP-2200。

以上提案所做的改进是为了降低链上交易费用以及助益执行链下解决方案。

在2.0版本开始运行之前，对以太坊最大程度扩容，最明智的方式是将一些交易从链上移除。尽管Layer2网络并不能拥有和底层网络相同级别的安全性（类似于比特币上的闪电网络），但它们还是相对安全实用的。

以太坊开发人员已经实验了一段时间的链外设置。链外交易的用例包括状态通道和支付通道两种。这两种通道允许多个用户在Layer 1上锁定ETH，并在Lay 2上快速交易或更改状态，却不会阻塞网络。

例如，Plasma网络相当于状态通道以及支付通道的总和，只是Layer 2一般为用户服务。

状态通道以及Plasma的最大的缺点是，它们无法提供智能合约强大的支持，因而使用受限。另一种替代方式ORU颇受欢迎，它在智能合约支持下可以增长1000个交易/秒。

ORU有着和PoS相似的设置：链下的聚合器发挥着节点一样的作用。包括智能合约交互在内的所有交易在Lay 2上进行，由质押过的节点定期汇总，再提交给Layer 1。这些提交信息可供任何人审查，如果节点有意作恶，就会有失去质押的风险。

另一种把计算放在链下的方式，就是使用零知识证明。零知识证明使执行计算的一方能够证明他们已经完成了计算，而不必透露如何进行计算。零知识证明不用提供操作历史，而只需要创建该历史的数字证明。这些证明的体积都很小，用户在更有效地利用链上空间的同时也捍卫了数据的真实性。

这种方法对于去中心化交易（DEXes）的设置很管用。这些交易平台可以将订单处理转移到链外，这给以太坊预留了足够网络带宽，平台使用起来也更为舒适。

状态通道，Plasma，ORU和零知识证明都可对以太坊进行扩容。

扩容性解决方案谁来建造？

以太坊无疑拥有这区块链行业最大的开发者社区。开发者因庞大的用户群而来，他们必须克服平台的局限：即使在TPS（每秒交易量）的限制下，也能提供服务。

Machinomy, FunFair和Liquidity Network都在构建以太坊状态通道。状态通道的利基市场相当小，也不太受欢迎。例如，Raiden Network曾经霸占头条，但现在也不过在CoinMarketCap排行榜上占据300-400的排名。

Plasma更受欢迎一些。CoinMarketCap上前100的项目（类似于Matic Network和OMG Network）都在用它。值得注意的是，Matic将Plasma修改版和以PoS为底层的侧链融会贯通，使它能驾驭各种应用。类似于Matic这样的解决方案对于Defi项目有着潜在价值。

ORU可能是最受Defi项目瞩目的。实验性工具Unipig，是由Plasma集团和Uniswap联合打造的。Uniwap是以太坊DeFi的顶级应用之一。

随着Unipig的推出，Synthetix相继开发了ORU。该交易所以将大宗商品和外汇等传统金融工具代币化，并以加密货币交易而闻名。Synthetix曾演示过ORU的操作，其操作显示次秒就可以进行交易确认，用户体验与Binance等中心化交易所不相上下。

ZK-STARKS的零知识证明最近也被Defi项目采纳。ZK-STARKS是由StarkWare开发的，该公司从以太坊基金会获得了价值400万美元的性能型奖金。

ZK-STARKS可以在不信任设置下启用零知识证明。从前叫做Ethfinex的DeversiFi是一个去中心化交易所，它是第一个执行ZK-STARKS的去中心化交易所。该平台的交易速度可达9000笔交易/秒。

除了扩容性解决方案外，1inch还引入了Chi-Gastoken，这是一个非常受欢迎的去中心化交易所聚合器。其代币允许用户在价格较低时购买和存储gas费用。它主要的缺点是，如果网络持续堵塞，早期铸造的gas代币会被耗尽；而且由于gas费用昂贵，用户没有机会铸造新的代币。因此，这个解决方案目前还达不到预期的效果。

以太坊扩容的封闭式思考

尽管以太坊不太可能短期内向功能齐全的PoS网络转变，但DeFi和其他应用的想象空间还很大，它们的命运还远未注定。最近流行的DeFi项目采用了这些基于Layer 2的可扩容性解决方案，这说明它们还是具有实用价值的。因为区块链行业规模尚小，在智能合约支持的基础上上多出的几千TPS的交易速度，足以让以太坊行进半程还能利用DeFi的热度。