区块链是革命性的。但是，区块链可扩展性是我们今天面临的重大问题。它无法适应庞大的工作负载，这令人生畏。它本质上是缓慢的。
无论如何，如果使用得当，它可以增强数据安全性和隐私性。它可以帮助防止身份盗用-全球困扰的问题。此外，区块链促进了更快的跨境支付，并大大降低了交易成本。
我们一直在听说区块链将继续存在。如果必须保留，区块链应加快交易处理；至少要达到Visa付款处理网络的水平。
在这里，我们讨论着重关注的区块链可扩展性问题，
- 比特币 –第一个广泛成功的加密货币
- 以太坊 –促进分布式应用程序和智能合约的区块链平台。甚至您都可以在以太坊之上创建自己的加密货币；出于同样的原因，许多初始代币发行（即股票IPO的加密货币版本）都在以太坊上持有。
为什么区块链很慢？
任何人都可以进行采矿。一次只能发布一个区块。区块发布后，其他矿工将对其进行检查，这需要时间。
另外，每个块的最大大小受到限制。这是对区块链可扩展性的关注
比特币被设计为每十分钟发布一个区块。此外，块大小限制为1 MB。因此，如果还有更多事务，则这些事务必须再等待十分钟。因此，交易越多，确认交易所需的时间就越长。
尽管存在这个问题，矿工仍将尝试包括收费较高的交易，因为对支付多少费用没有限制。因此，推迟了那些收费低的国家；因为，矿工是那些收取过渡费的人。因此，在进行大量交易时，必须支付更高的费用才能更快地进行确认。对于加密货币收取高额费用是没有意义的。
但是，以太坊具有更快的阻塞时间。平均而言，每15秒发布一次块。而且它没有块大小限制。无论如何，每个区块的累计交易费用是有限制的。也就是说，只要这些交易带来的总费用不超过一定限制，矿工就可以在一个区块中包括尽可能多的交易。
请记住，以太坊是一个区块链平台，不仅拥有自己的加密货币以太（ETH），而且还有许多其他通常被称为代币或硬币的加密货币以及分布式应用程序。这些应用程序执行的每个操作都会花费金钱，因为矿工为他们提供了计算能力。反过来，这些付款也是在交易中进行的，因此增加的交易量超过了比特币中的交易量。
可以说工作量证明是一个导致区块链可扩展性问题的问题。
什么是工作证明？
当使用交易构造一个区块时，矿工必须花费一定的计算能力才能发布该区块。它通常涉及解决一个复杂的数学问题。
当矿工与解决方案一起发布区块时，其他人将对其进行验证。尽管验证解决方案非常简单快捷。解决问题的方法不过是工作证明，因为矿工证明自己已经完成了工作。
需要消耗的电量取决于网络的总可用计算能力。
工作量证明是保持区块链健康和分散的绝佳方法。但是，这也是更快地处理交易的障碍。
什么是权力下放？
美联储控制美元。您能问他们是否要打印更多美元吗？不，您没有机会。尽管如此，控制法定货币的全球绝大多数中央银行也是如此。这些实体在决策中很少涉及公众。有时他们的利益与公共利益是不一样的。
分权是将控制权分配给参与系统的人员，而不是只有很少的人控制操作和决策过程。这是越来越多的人使用加密货币的原因之一。在当前的区块链生态系统中，如果有更多的人加入网络，则区块链可扩展性问题将变得更大。
改善区块链可扩展性的解决方案
自区块链发明以来仅十年。许多研究人员正在努力使区块链更快。
在这里，我们讨论了一些解决区块链可扩展性问题的令人振奋的发展。
1.付款渠道
无需将每笔交易都输入到区块链中，而是在一组实体之间打开支付渠道。网络实体（用户，商人和矿工）之间可以打开任意数量的渠道。并且通道可以随时关闭。
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区块链中只会记录付款渠道的打开和关闭。
让我们来看一个例子。
网络中有五个人：爱丽丝，鲍勃，查理，大卫和艾伦。
爱丽丝和鲍勃在他们之间开设了一个支付渠道。爱丽丝有5美元，鲍勃有30美元。这35美元现在已经放在保险箱里了。在打开通道时创建保险箱。
当鲍勃想寄5美元给爱丽丝，而不是直接转移钱时，钱的所有权就会改变。钱只是放在保险箱里。当关闭支付通道时，将打开保险箱。鲍勃（Bob）进行了5美元的转帐，他将获得25美元。爱丽丝会得到10美元。
但是，爱丽丝该如何汇款给大卫或艾伦？
有两种方法。
- 爱丽丝与大卫和艾伦（David and Ellen）开设了一个新的支付渠道。
- 否则，假设David和Ellen已经与Charlie开通了一个频道。而且，查理和鲍勃之间开通了支付渠道。在这里，支付渠道互相交谈。现在，爱丽丝与大卫和艾伦的交易首先到达鲍勃，然后鲍勃将其转发给查理。最后，查理将把钱寄给大卫和艾伦。
可用的支付渠道越多，支付网络变得越快。并且注意区块链上的交易变得不那么频繁了。因此，区块链上的交易数量更少。因此，使交易处理快如闪电。
对于比特币，此系统称为闪电网络。对于以太坊来说，这就是Raiden网络。两种实现中的核心概念相同。
2.区块链可扩展性分片
在分片中，矿工被分为多个组（分片），然后每个组将被分配不同的交易进行处理。每个小组分别工作以同时发布一个区块。
随着更多的块被频繁发布，事务验证过程将加快。
而且，这些碎片经常互相交谈，因此不会给双重消费交易发出绿色信号。
这是双重支出交易可能发生的方式。
爱丽丝有10美元。然后她寄给鲍勃10美元。Shard1收到一条消息，以验证此事务。
立即，爱丽丝再次向查理发送了10美元的伪造交易，即使她没有钱。可能是因为Shard1尚未验证Alice与Bob的交易-也就是说，Bob尚未收到这笔钱。这是非法的，因为爱丽丝凭空支出了比她更多的钱。
现在，Shard2收到了Alice与Charlie的交易。
如果来自Shard1和Shard2的矿工不经常互相交谈，则他们可能都会批准这两项交易。它违反了货币体系的规则。因此，分片必须经常进行通信以防止不良交易。
但是，当使用智能合约（自执行程序）时，可以更好地解决此问题。
一份智能合约会知道Alice有多少余额。当她发送交易时，智能合约将自动阻止爱丽丝发送第二笔伪造交易。而且它将永远不会到达Shard2。
结论
支付渠道和分片是解决区块链可扩展性的有前途的解决方案。并且这些正在积极研发中。这些只是冰山一角。但是，大多数解决方案尚未成熟。一旦将解决方案带入区块链，那么只有我们才能评估它们在帮助扩展方面的作用。
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