區(qū)塊鏈里有一個不可能三角：去中心化、安全性、可拓展性無法同時滿足。目前區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施存在可拓展性問題，無法滿足大規(guī)模應(yīng)用的需求。

同時資源瓶頸決定了公鏈的性能上線，與鏈上共識機(jī)制、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等無關(guān)。這也導(dǎo)致區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)置無法無法滿足大規(guī)模的應(yīng)用的需求，限制了區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展。

人們開始研究如何實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈擴(kuò)容，拓展公鏈的性能。常見的擴(kuò)容方案有如下幾種：

鏈上擴(kuò)容

1.增加區(qū)塊鏈容量

比特幣一個區(qū)塊容量大小為1M，每秒最多支持7筆交易，以太坊每秒也只有10幾筆，EOS號稱要實(shí)現(xiàn)百萬級的TPS，目前也只有4000左右。這個和visa過萬支付寶幾十萬的TPS相比還相差甚遠(yuǎn)。所以有人提出增加區(qū)塊的容量，比如將比特幣現(xiàn)在的1M擴(kuò)容到2M、8M等，通過擴(kuò)容來提升公鏈性能。但不足的地方在于分叉率提高，可能還會導(dǎo)致空塊。

2.隔離見證

隔離見證是由比特幣長期團(tuán)隊(duì)開發(fā)的對于Bitcoin Core的擬議更新，將非必要簽名信息移除區(qū)塊，使得區(qū)塊容量降低一半。但即使這樣，性能只提升一倍，提升幅度有限。

3.更改共識機(jī)制

在POW共識之后，提出了PoS、DPoS等多種共識算法。相比POW，PoS和DPoS機(jī)制沒有大量能源的消耗，性能也得到了顯著提升，但這是犧牲了去中心化為代價的，現(xiàn)階段還未出現(xiàn)完美解決三元悖論的共識算法。

4.DAG技術(shù)

稱為：有向無環(huán)圖，將原始的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)改為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大幅提升并發(fā)性能。像IOTA就是采用DAG技術(shù)，并非區(qū)塊鏈，也引起了一波熱炒，不過現(xiàn)在也還沒有實(shí)地的技術(shù)落地應(yīng)用出來。安全性和一致性上還未得到充分的驗(yàn)證。

5.分片技術(shù)

分片技術(shù)將全網(wǎng)的工作量分配到各個分片中并行處理，改變網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證的方式來增加吞吐量。不過分片技術(shù)的開發(fā)難度大，狀態(tài)分片需要克服諸多挑戰(zhàn)。

鏈下擴(kuò)容

1.狀態(tài)通道

狀態(tài)通道是通過在不同用戶之間或用戶和服務(wù)之間建立一個雙向通道，為不同實(shí)體之間提供狀態(tài)維護(hù)服務(wù)。它允許把區(qū)塊鏈上的許多操作在鏈外進(jìn)行管理，等完成鏈外操作后多方簽名確認(rèn)后，才將最終結(jié)果上鏈。

我們用銀行和余額寶的例子來講解一下狀態(tài)通道，首先我們把銀行比作區(qū)塊鏈，我們把部分的錢從銀行存到余額寶中，用余額寶進(jìn)行小額交易，當(dāng)我們想提現(xiàn)時，直接從余額寶提現(xiàn)至銀行卡即可。狀態(tài)通道對應(yīng)余額寶，當(dāng)有一方要關(guān)閉狀態(tài)通道時，相當(dāng)于提現(xiàn)操作，余額寶中保存了當(dāng)前賬戶的狀態(tài)，關(guān)閉狀態(tài)通道時將狀態(tài)更新至鏈上，相當(dāng)于更新銀行賬戶狀態(tài)。

2.側(cè)鏈

側(cè)鏈技術(shù)是一種分開獨(dú)立的區(qū)塊鏈，其會使用一個雙向錨定來依附于主鏈。你可以將資產(chǎn)移動到側(cè)鏈上，也可以轉(zhuǎn)移回主鏈。這種雙向錨定可以在主鏈和側(cè)鏈之間按照預(yù)先設(shè)定的速率進(jìn)行資產(chǎn)的內(nèi)部交換。初始的區(qū)塊鏈通常代表著主鏈，而且所有新增的區(qū)塊鏈都被定義為側(cè)鏈。

3.跨鏈

跨鏈就是信息從一條鏈到另外一條鏈，區(qū)塊鏈之間互通性極大程度的限制了區(qū)塊鏈的應(yīng)用空間。不論對于公有鏈還是私有鏈來看，跨鏈技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)價值互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵，它是把區(qū)塊鏈從分散的孤島中拯救出來的良藥，是區(qū)塊鏈向外拓展和連接的橋梁。

4.鏈下計(jì)算

就是將復(fù)雜的任務(wù)放到鏈下處理，再將結(jié)果返回鏈上。以太坊聲稱要做計(jì)算機(jī)，EOS 要做全球操作系統(tǒng)，但無論是做計(jì)算機(jī)還是做操作系統(tǒng)都得正視計(jì)算這個問題，鏈上計(jì)算的開銷是非常大的，鏈上每一個 EVM 的 Code 計(jì)算需要全球計(jì)算機(jī)都算一遍，才能得出結(jié)果，所以有人做了這么一個計(jì)算的擴(kuò)展，在鏈外做計(jì)算。