以太坊分片鏈
A. 以太坊2.0、POS、信標鏈和分片都是些啥
以太坊2.0、POS、信標鏈和分片都是以太坊區塊鏈協議的重要升級部分，旨在解決其當前存在的問題，包括性能、安全性和可持續性。以下是這些概念的概述：
以太坊2.0（或簡稱為ETH2.0）是一個重大升級，旨在解決以太坊區塊鏈的三大問題：
性能：當前每秒僅能處理十幾筆交易，無法支持去中心化的通用計算平台願景。目標是提高到至少每秒支持1000筆交易。
安全性：以太坊共識機制為POW（工作量證明），導致算力集中，不利於去中心化和網路安全性。以太坊2.0計劃採用POS（權益證明）共識機制，讓更多的普通用戶參與共識過程。
可持續性：POW共識機制高耗能，不利於環保。以太坊2.0將採用不消耗大量電力的新共識演算法。
為實現以上目標，以太坊2.0引入了兩大機制：
POS（權益證明）：與POW（工作量證明）相比，POS參與者（驗證者）只需質押一部分虛擬資產，無需消耗大量電力或購買專用硬體，提高了普通用戶參與度和環保性。
分片（Shard）：通過分片鏈技術，以太坊可以同時運行多條區塊鏈，每條鏈負責處理部分交易，提高性能並降低節點硬體要求，增加去中心化程度。
以太坊2.0的升級將分階段進行，主要包括：
第0階段：信標鏈上線，實現POS機制並協調同步後的分片鏈。
第1階段：64個分片鏈上線並與信標鏈連接，實現數據存儲和智能合約執行。
第2階段：實現以太坊虛擬機，提供通用計算能力。
目前信標鏈已上線，信標鏈和現有以太坊區塊鏈並行運行，不直接影響當前的以太坊區塊鏈。在第1階段，原始以太坊區塊鏈將作為第一個分片鏈加入，POW挖礦將退出歷史舞台。以太坊2.0的完整實現仍需多個階段的逐步推進。
最後，以太坊2.0的POS機制和分片鏈技術將帶來更高的性能、更好的安全性和更高的環保性。如果您持有ETH，無需進行任何轉換操作，但可以考慮質押ETH參與POS機制以獲得收益，不過請務必了解風險並謹慎操作。
B. 以太坊2.0未來的發展如何
以太坊 2.0 升級，最核心的是以太坊 2.0 分片和 PoS 共識機制。採用 PoS 共識機制是為了提高以太坊協議的能源效率以及增加以太坊區塊鏈的安全性。以太坊 2.0 分片，使得以太鏈不再需要通過每個節點來處理鏈上的每筆交易。
在分片系統中每個節點只需處理約 1% 的交易或更少，從而極大地提高了區塊鏈的效率。實現ETH2.0以後不僅網路性能得到大幅提升，投資者也可以減少重資產的投入(+slf0037)。共識協議Casper及分片技術落地，對網路的底層協議作出巨大的改變，還進一步推動了區塊鏈擴容技術向前發展，不斷達到商用的標准。截至2021年1月7日16時已經有超過230萬個ETH被鎖定在該網路中，占以太坊總供應量的2%。然而，這仍然只是更新的第一階段。據官方消息，Uniswap v3已部署到以太坊主網。根據官方文章，Uniswap v3是該協議迄今為止功能最強大的版本，集中式流動性為流動性提供者提供了空前的資本效率，為交易者提供了更好的執行力，以及去中心化金融的核心基礎設施。就以太坊路線圖而言，V神表示，隨著合並日期的臨近，路線圖的許多方面越來越變得切實可行，樂觀估計今年年底可以完成升級，在合並後，執行鏈會在共識鏈內部運行，每個信標鏈區塊會包括一個來自執行鏈的區塊。他還表示，合並需要許多復雜技術，目的是讓整個過程盡可能簡單，對於用戶、客戶端、開發者、智能合約來說，合並會更加順暢，用戶無需過多擔心。目前許多中心化交易所、去中心化交易所、去中心化質押協議和基礎服務商都進入了以太坊2.0的Staking賽道。不難想像之後會有更多的服務商涌現，而以太坊2.0 Staking板塊也將會成為交易所和錢包的標配。那麼 ETH 1.0 的 PoW 鏈，究竟還能挖多久？目前並沒有一個明確的答案。但可以確定的是，在以太坊由 PoW 徹底轉變為 PoS 之前，以太坊基金會必須用足夠長的時間來向大家證明 PoS 鏈是安全的。這樣才能讓所有開發者和用戶放心的完成切換，從而使整個價值超過 1000 億美金的生態體系真正的、完全的運行在信標鏈上。
沒有人知道完成工程的推進，需要花多長時間，這是個很大的未知數，並且這些未知數可能是以太坊 2.0 轉換的很大阻力。因此，我們樂觀估計 PoW 鏈至少還可以持續挖兩到三年。
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C. 什麼是以太坊 以太坊二層 ETH2.0 介紹
以太坊，於2015年7月30日誕生，初始價格約1美元。其開發者在意識到無法支持大規模用戶後，於2016年推出了ETH2.0的計劃，至今仍在等待實施。盡管Eth2.0於2020年12月開始實施，預計2023年才能完全准備就緒。ETH2.0的升級目標是提升可擴展性、安全性與可持續性，涉及股權證明、新代幣經濟學和分片技術。
股權證明將取代目前的工作證明，降低能源消耗；新代幣經濟計劃將通脹率降至0.5%，並引入銷毀交易費以實現凈通縮。分片技術將於2023年實施，分階段提升網路的可擴展性。然而，以太坊基金會的官方路線圖顯示，ETH2.0的全面實現還需時間，至少到2023年才會看到分片鏈的引入。
盡管人們對ETH2.0抱有期待，尤其是其對代幣經濟學的改進可能導致價格上升，但短期內，"合並"階段不會顯著降低交易費用或解決擴展性問題。以太坊的核心問題，如高gas費用，可能還需更長時間來解決。未來，以太坊的轉型將主要通過減少礦工角色，轉變為由驗證者主導的股權證明，這將使更多人受益。
以太坊的代幣經濟學類似於有中央銀行的貨幣體系，其通貨膨脹控制可能吸引更多投資者。然而，與比特幣的固定供應相比，其貨幣政策的不確定性也引發了討論。盡管如此，ETH2.0的長遠影響預計會反映在價格上。
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D. 以太坊區塊鏈大小多少(以太坊區塊高度是多少)
以太坊公鏈區塊高度根據之前的消息，以太坊區塊高度現在調整高度到4730660!以太坊是一個全新開放的區塊鏈平台，它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。
就像比特幣一樣，以太坊不受任何人控制，也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目，由全球范圍內的很多人共同創建。和比特幣協議有所不同的是，以太坊的設計十分靈活，極具適應性。在以太坊平台上創立新的應用十分簡便，隨著Homestead的發布，任何人都可以安全地使用該平台上的應用。
以太坊是可編程的區塊鏈。它並不是給用戶一系列預先設定好的操作，而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。這樣一來，它就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台。
以太坊區塊鏈大小
與比特幣網路不同，以太坊不會明確地按內存限制每個區塊的大小，而是通過區塊GasLimit強制規定每個區塊的大小。
以太坊的區塊GasLimit設置有效的限制了一個區塊中可以打包的交易量。GasLimit參數由以太坊礦工集體決定，即通過投票的方式來動態地增加或降低GasLimit數值。
最近的一次投票是2019年下半年，礦工們群體投票同意將以太坊的區塊GasLimit由原來的800萬Gas單位提高至1000萬，使每個區塊相比之前區塊的大小增加了25%左右，這從理論上提高了以太坊網路的TPS。
什麼是區塊鏈擴容?普通用戶能夠運行節點對於區塊鏈的去中心化至關重要
想像一下凌晨兩點多，你接到了一個緊急呼叫，來自世界另一端幫你運行礦池(質押池)的人。從大約14分鍾前開始，你的池子和其他幾個人從鏈中分離了出來，而網路仍然維持著79%的算力。根據你的節點，多數鏈的區塊是無效的。這時出現了余額錯誤：區塊似乎錯誤地將450萬枚額外代幣分配給了一個未知地址。
一小時後，你和其他兩個同樣遭遇意外的小礦池參與者、一些區塊瀏覽器和交易所方在一個聊天室中，看見有人貼出了一條推特的鏈接，開頭寫著「宣布新的鏈上可持續協議開發基金」。
到了早上，相關討論廣泛散布在推特以及一個不審查內容的社區論壇上。但那時450萬枚代幣中的很大一部分已經在鏈上轉換為其他資產，並且進行了數十億美元的defi交易。79％的共識節點，以及所有主要的區塊鏈瀏覽器和輕錢包的端點都遵循了這條新鏈。也許新的開發者基金將為某些開發提供資金，或者也許所有這些都被領先的礦池、交易所及其裙帶所吞並。但是無論結果如何，該基金實際上都成為了既成事實，普通用戶無法反抗。
或許還有這么一部主題電影。或許會由MolochDAO或其他組織進行資助。
這種情形會發生在你的區塊鏈中嗎？你所在區塊鏈社區的精英，包括礦池、區塊瀏覽器和託管節點，可能協調得很好，他們很可能都在同一個telegram頻道和微信群中。如果他們真的想出於利益突然對協議規則進行修改，那麼他們可能具備這種能力。以太坊區塊鏈在十小時內完全解決了共識失敗，如果是只有一個客戶端實現的區塊鏈，並且只需要將代碼更改部署到幾十個節點，那麼可以更快地協調客戶端代碼的更改。能夠抵禦這種社會性協作攻擊的唯一可靠方式是「被動防禦」，而這種力量來自去一個中心化的群體：用戶。
想像一下，如果用戶運行區塊鏈的驗證節點(無論是直接驗證還是其他間接技術)，並自動拒絕違反協議規則的區塊，即使超過90%的礦工或質押者支持這些區塊，故事會如何發展。
如果每個用戶都運行一個驗證節點，那麼攻擊很快就會失敗：有些礦池和交易所會進行分叉，並且在整個過程中看起來很愚蠢。但是即使只有一些用戶運行驗證節點，攻擊者也無法大獲全勝。相反，攻擊會導致混亂，不同用戶會看到不同的區塊鏈版本。最壞情況下，隨之而來的市場恐慌和可能持續的鏈分叉將大幅減少攻擊者的利潤。對如此曠日持久的沖突進行應對的想法本身就可以阻止大多數攻擊。
Hasu關於這一點的看法：
「我們要明確一件事，我們之所以能夠抵禦惡意的協議更改，是因為擁有用戶驗證區塊鏈的文化，而不是因為PoW或PoS。」
假設你的社區有37個節點運行者，以及80000名被動監聽者，對簽名和區塊頭進行檢查，那麼攻擊者就獲勝了。如果每個人都運行節點的話，攻擊者就會失敗。我們不清楚針對協同攻擊的啟動群體免疫的確切閾值是多少，但有一點是絕對清楚的：好的節點越多，惡意的節點就越少，而且我們所需的數量肯定不止於幾百幾千個。
那麼全節點工作的上限是什麼？
為了使得有盡可能多的用戶能夠運行全節點，我們會將注意力集中在普通消費級硬體上。即使能夠輕松購買到專用硬體，這能夠降低一些全節點的門檻，但事實上對可擴展性的提升並不如我們想像的那般。
全節點處理大量交易的能力主要受限於三個方面：
算力：在保證安全的前提下，我們能劃分多少CPU來運行節點？
帶寬：基於當前的網路連接，一個區塊能包含多少位元組？
存儲：我們能要求用戶使用多大的空間來進行存儲？此外，其讀取速度應該達到多少？(即，HDD足夠嗎？還是說我們需要SSD？)
許多使用「簡單」技術對區塊鏈進行大幅擴容的錯誤看法都源自於對這些數字過於樂觀的估計。我們可以依次來討論這三個因素：
算力
錯誤答案：100%的CPU應該用於區塊驗證
正確答案：約5-10%的CPU可以用於區塊驗證
限制之所以這么低的四個主要原因如下：
我們需要一個安全邊界來覆蓋DoS攻擊的可能性(攻擊者利用代碼弱點製造的交易需要比常規交易更長的處理時間)
節點需要在離線之後能夠與區塊鏈同步。如果我掉線一分鍾，那我應該要能夠在幾秒鍾之內完成同步
運行節點不應該很快地耗盡電池，也不應該拖慢其他應用的運行速度
節點也有其他非區塊生產的工作要進行，大多數是驗證以及對p2p網路中輸入的交易和請求做出響應
請注意，直到最近大多數針對「為什麼只需要5-10%？」這一點的解釋都側重於另一個不同的問題：因為PoW出塊時間不定，驗證區塊需要很長時間，會增加同時創建多個區塊的風險。這個問題有很多修復方法，例如BitcoinNG，或使用PoS權益證明。但這些並沒有解決其他四個問題，因此它們並沒有如許多人所料在可擴展性方面獲得巨大進展。
並行性也不是靈丹妙葯。通常，即使是看似單線程區塊鏈的客戶端也已經並行化了：簽名可以由一個線程驗證，而執行由其他線程完成，並且有一個單獨的線程在後台處理交易池邏輯。而且所有線程的使用率越接近100%，運行節點的能源消耗就越多，針對DoS的安全系數就越低。
帶寬
錯誤答案：如果沒2-3秒都產生10MB的區塊，那麼大多數用戶的網路都大於10MB/秒，他們當然都能處理這些區塊
正確答案：或許我們能在每12秒處理1-5MB的區塊，但這依然很難
如今，我們經常聽到關於互聯網連接可以提供多少帶寬的廣為傳播的統計數據：100Mbps甚至1Gbps的數字很常見。但是由於以下幾個原因，宣稱的帶寬與預期實際帶寬之間存在很大差異：
「Mbps」是指「每秒數百萬bits」；一個bit是一個位元組的1/8，因此我們需要將宣稱的bit數除以8以獲得位元組數。
網路運營商，就像其他公司一樣，經常編造謊言。
總是有多個應用使用同一個網路連接，所以節點無法獨占整個帶寬。
P2P網路不可避免地會引入開銷：節點通常最終會多次下載和重新上傳同一個塊(更不用說交易在被打包進區塊之前還要通過mempool進行廣播)。
當Starkware在2019年進行一項實驗時，他們在交易數據gas成本降低後首次發布了500kB的區塊，一些節點實際上無法處理這種大小的區塊。處理大區塊的能力已經並將持續得到改善。但是無論我們做什麼，我們仍然無法獲取以MB/秒為單位的平均帶寬，說服自己我們可以接受1秒的延遲，並且有能力處理那種大小的區塊。
存儲
錯誤答案：10TB
正確答案：512GB
正如大家可能猜到的，這里的主要論點與其他地方相同：理論與實踐之間的差異。理論上，我們可以在亞馬遜上購買8TB固態驅動(確實需要SSD或NVME；HDD對於區塊鏈狀態存儲來說太慢了)。實際上，我用來寫這篇博文的筆記本電腦有512GB，如果你讓人們去購買硬體，許多人就會變得懶惰(或者他們無法負擔800美元的8TBSSD)並使用中心化服務。即使可以將區塊鏈裝到某個存儲設備上，大量活動也可以快速地耗盡磁碟並迫使你購入新磁碟。
一群區塊鏈協議研究員對每個人的磁碟空間進行了調查。我知道樣本量很小，但仍然...
此外，存儲大小決定了新節點能夠上線並開始參與網路所需的時間。現有節點必須存儲的任何數據都是新節點必須下載的數據。這個初始同步時間(和帶寬)也是用戶能夠運行節點的主要障礙。在寫這篇博文時，同步一個新的geth節點花了我大約15個小時。如果以太坊的使用量增加10倍，那麼同步一個新的geth節點將至少需要一周時間，而且更有可能導致節點的互聯網連接受到限制。這在攻擊期間更為重要，當用戶之前未運行節點時對攻擊做出成功響應需要用戶啟用新節點。
交互效應
此外，這三類成本之間存在交互效應。由於資料庫在內部使用樹結構來存儲和檢索數據，因此從資料庫中獲取數據的成本隨著資料庫大小的對數而增加。事實上，因為頂級(或前幾級)可以緩存在RAM中，所以磁碟訪問成本與資料庫大小成正比，是RAM中緩存數據大小的倍數。
不要從字面上理解這個圖，不同的資料庫以不同的方式工作，通常內存中的部分只是一個單獨(但很大)的層(參見leveldb中使用的LSM樹)。但基本原理是一樣的。
例如，如果緩存為4GB，並且我們假設資料庫的每一層比上一層大4倍，那麼以太坊當前的~64GB狀態將需要~2次訪問。但是如果狀態大小增加4倍到~256GB，那麼這將增加到~3次訪問。因此，gas上限增加4倍實際上可以轉化為區塊驗證時間增加約6倍。這種影響可能會更大：硬碟在已滿狀態下比空閑時需要花更長時間來讀寫。
這對以太坊來說意味著什麼？
現在在以太坊區塊鏈中，運行一個節點對許多用戶來說已經是一項挑戰，盡管至少使用常規硬體仍然是可能的(我寫這篇文章時剛剛在我的筆記本電腦上同步了一個節點！)。因此，我們即將遭遇瓶頸。核心開發者最關心的問題是存儲大小。因此，目前在解決計算和數據瓶頸方面的巨大努力，甚至對共識演算法的改變，都不太可能帶來gaslimit的大幅提升。即使解決了以太坊最大的DoS弱點，也只能將gaslimit提高20%。
對於存儲大小的問題，唯一解決方案是無狀態和狀態逾期。無狀態使得節點群能夠在不維護永久存儲的情況下進行驗證。狀態逾期會使最近未訪問過的狀態失活，用戶需要手動提供證明來更新。這兩條路徑已經研究了很長時間，並且已經開始了關於無狀態的概念驗證實現。這兩項改進相結合可以大大緩解這些擔憂，並為顯著提升gaslimit開辟空間。但即使在實施無狀態和狀態逾期之後，gaslimit也可能只會安全地提升約3倍，直到其他限制開始發揮作用。
另一個可能的中期解決方案使使用ZK-SNARKs來驗證交易。ZK-SNARKs能夠保證普通用戶無需個人存儲狀態或是驗證區塊，即使他們仍然需要下載區塊中的所有數據來抵禦數據不可用攻擊。另外，即使攻擊者不能強行提交無效區塊，但是如果運行一個共識節點的難度過高，依然會有協調審查攻擊的風險。因此，ZK-SNARKs不能無限地提升節點能力，但是仍然能夠對其進行大幅提升(或許是1-2個數量級)。一些區塊鏈在layer1上探索該形式，以太坊則通過layer2協議(也叫ZKrollups)來獲益，例如zksync,Loopring和Starknet。
分片之後又會如何？
分片從根本上解決了上述限制，因為它將區塊鏈上包含的數據與單個節點需要處理和存儲的數據解耦了。節點驗證區塊不是通過親自下載和執行，而是使用先進的數學和密碼學技術來間接驗證區塊。
因此，分片區塊鏈可以安全地擁有非分片區塊鏈無法實現的非常高水平的吞吐量。這確實需要大量的密碼學技術來有效替代樸素完整驗證，以拒絕無效區塊，但這是可以做到的：該理論已經具備了基礎，並且基於草案規范的概念驗證已經在進行中。
以太坊計劃採用二次方分片(quadraticsharding)，其中總可擴展性受到以下事實的限制：節點必須能夠同時處理單個分片和信標鏈，而信標鏈必須為每個分片執行一些固定的管理工作。如果分片太大，節點就不能再處理單個分片，如果分片太多，節點就不能再處理信標鏈。這兩個約束的乘積構成了上限。
可以想像，通過三次方分片甚至指數分片，我們可以走得更遠。在這樣的設計中，數據可用性采樣肯定會變得更加復雜，但這是可以實現的。但以太坊並沒有超越二次方，原因在於，從交易分片到交易分片的分片所獲得的額外可擴展性收益實際上無法在其他風險程度可接受的前提下實現。
那麼這些風險是什麼呢？
最低用戶數量
可以想像，只要有一個用戶願意參與，非分片區塊鏈就可以運行。但分片區塊鏈並非如此：單個節點無法處理整條鏈，因此需要足夠的節點以共同處理區塊鏈。如果每個節點可以處理50TPS，而鏈可以處理10000TPS，那麼鏈至少需要200個節點才能存續。如果鏈在任何時候都少於200個節點，那可能會出現節點無法再保持同步，或者節點停止檢測無效區塊，或者還可能會發生許多其他壞事，具體取決於節點軟體的設置。
在實踐中，由於需要冗餘(包括數據可用性采樣)，安全的最低數量比簡單的「鏈TPS除以節點TPS」高幾倍，對於上面的例子，我們將其設置位1000個節點。
如果分片區塊鏈的容量增加10倍，則最低用戶數也增加10倍。現在大家可能會問：為什麼我們不從較低的容量開始，當用戶很多時再增加，因為這是我們的實際需要，用戶數量回落再降低容量？
這里有幾個問題：
區塊鏈本身無法可靠地檢測到其上有多少唯一用戶，因此需要某種治理來檢測和設置分片數量。對容量限制的治理很容易成為分裂和沖突的根源。
如果許多用戶突然同時意外掉線怎麼辦？
增加啟動分叉所需的最低用戶數量，使得防禦惡意控制更加艱難。
最低用戶數為1,000，這幾乎可以說是沒問題的。另一方面，最低用戶數設為100萬，這肯定是不行。即使最低用戶數為10,000也可以說開始變得有風險。因此，似乎很難證明超過幾百個分片的分片區塊鏈是合理的。
歷史可檢索性
用戶真正珍視的區塊鏈重要屬性是永久性。當公司破產或是維護該生態系統不再產生利益時，存儲在伺服器上的數字資產將在10年內不再存在。而以太坊上的NFT是永久的。
是的，到2372年人們仍能夠下載並查閱你的加密貓。
但是一旦區塊鏈的容量過高，存儲所有這些數據就會變得更加困難，直到某時出現巨大風險，某些歷史數據最終將……沒人存儲。
要量化這種風險很容易。以區塊鏈的數據容量(MB/sec)為單位，乘以~30得到每年存儲的數據量(TB)。當前的分片計劃的數據容量約為1.3MB/秒，因此約為40TB/年。如果增加10倍，則為400TB/年。如果我們不僅希望可以訪問數據，而且是以一種便捷的方式，我們還需要元數據(例如解壓縮匯總交易)，因此每年達到4PB，或十年後達到40PB。InternetArchive(互聯網檔案館)使用50PB。所以這可以說是分片區塊鏈的安全大小上限。
因此，看起來在這兩個維度上，以太坊分片設計實際上已經非常接近合理的最大安全值。常數可以增加一點，但不能增加太多。
結語
嘗試擴容區塊鏈的方法有兩種：基礎的技術改進和簡單地提升參數。首先，提升參數聽起來很有吸引力：如果您是在餐紙上進行數學運算，這就很容易讓自己相信消費級筆記本電腦每秒可以處理數千筆交易，不需要ZK-SNARK、rollups或分片。不幸的是，有很多微妙的理由可以解釋為什麼這種方法是有根本缺陷的。
運行區塊鏈節點的計算機無法使用100％的CPU來驗證區塊鏈；他們需要很大的安全邊際來抵抗意外的DoS攻擊，他們需要備用容量來執行諸如在內存池中處理交易之類的任務，並且用戶不希望在計算機上運行節點的時候無法同時用於任何其他應用。帶寬也會受限：10MB/s的連接並不意味著每秒可以處理10MB的區塊！也許每12秒才能處理1-5MB的塊。存儲也是一樣，提高運行節點的硬體要求並且限制專門的節點運行者並不是解決方案。對於去中心化的區塊鏈而言，普通用戶能夠運行節點並形成一種文化，即運行節點是一種普遍行為，這一點至關重要。
區塊鏈網路擁堵怎麼辦1
什麼是網路擁堵
通常指的是一種網路故障現象：某辦公區域網計算機使用一個帶路由功能的ADSLModem+HUB共享上網。當同一時間上網人數較少的時候網路比較通暢，上網人數多了以後網路會時斷時通，並且HUB的Collision指示燈會閃爍不停。
而在區塊鏈的應用程序中，無論是數字貨幣、智能合約、去中心的交易系統等，它們的網路都是由一個個獨立的節點組成的，發生在節點中的各種操作，比如轉賬交易、合約狀態的變更等，都會以交易事務的數據形式廣播到網路中，通過礦工打包到新的區塊，作為主鏈的一部分而最終確認所有的這些操作。
當節點很多，使用量很多的時候，大量發生的交易就會來不及在正常期望的時間內被打包，因為它們都擁堵在網路中，這些等待的被確認的交易數據通常會維持在節點的內存池中。這個就是區塊鏈的擁堵。
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網路擁堵是怎麼發生的
目前比特幣區塊大小為1M，每秒大約只能處理7個交易。隨著交易量不斷增長，比特幣網路已經難以迅速地進行轉賬交易確認，區塊鏈網路時常出現擁堵。
區塊鏈網路上最高時有上萬筆交易積壓，某些轉賬交易手續費高達幾十美元，網路擁堵時，交易甚至需要花費好幾天才能被打包。
實際上對於每一類區塊鏈應用來說，這個問題都是存在的，造成不斷有用戶抱怨交易延遲的問題，但也側面證明了應用的廣泛，以及用戶體量的增加。
那麼發生這些問題，我們應該怎麼辦呢？
3
網路擁堵怎麼解決
解決的方法，無非有如下幾種。
第一種擴容，提高處理能力。
第二種截流，限制區塊鏈包的數量。
通過將上述兩種方法進行綜合。
悉尼大學研究者研發了一種新型的區塊鏈系統，在100台機器中能夠實現每秒44萬筆交易的吞吐量，而Visa每秒的交易處理器是5.6萬筆。相比之下，比特幣每秒的交易限制在7筆，以太坊區塊鏈則為20筆。
JadeChain公鏈系統上線後，將徹底解決JADE生態應用中的網路擁堵問題。
E. 以太坊是如何解決區塊鏈擴容問題的
以太坊是如何解決區塊鏈擴容問題的？
區塊鏈技術自問世以來，一直是基於加密的安全性和去中心化的特性被認為是一種非常有前途的技術。區塊鏈最著名的應用就是比特幣，它的分布式特性可以保證比特幣的去中心化，防止黑客襲擊和更改數據，但其擴延性問題一直是關注的熱點話題。
事實上，當區塊鏈技術獲得了更廣泛的應用時，區塊鏈擴容成為了一個不可避免的難題。以太坊作為一個國際上流行的區塊鏈應用，也面臨著相同的問題。
以太坊採用了一種叫做「分片」的技術來解決它的擴容問題。簡單來說，「分片」就是將整個區塊鏈網路劃分成多個相互關聯但獨立的子網路。每個小網路中只包含部分交易和數據，大大降低了整個網路的負載，並且通過更高效的處理和驗證交易來加快網路的處理速度。
在以太坊的分片技術中，每個子網路有自己的區塊鏈，可以同時工作，每個交易會被分散到多個網路中，並在多個網路中同時被驗證。這樣，以太坊可以同時處理多個交易，從而提高了整個網路的交易處理效率。此外，分片技術還可以通過縮短區塊時間和降低區塊大小來進一步提高網路的吞吐量。
雖然以太坊的「分片」技術解決了其擴容問題，但這種技術仍處於開發和改進的初期階段。目前，以太坊正在開發一個名為「Serenity」的大型更新，該更新將進一步提高以太坊的擴容性。
總之，以太坊採用了分片技術來解決其擴容問題，這種技術將以太坊網路劃分成多個子網路，可以同時驗證多個交易，並且進一步提升整個網路的吞吐量。以太坊的「分片」技術將會是區塊鏈擴容的一大解決方案。
F. WEEX帶你全面了解以太坊坎昆升級：原理、影響及概念幣
以太坊計劃在2023年或2024年初進行坎昆升級，目標是提高性能。本文將全面解析以太坊的歷史升級，當前面臨的挑戰，擴容方案，坎昆升級的細節以及對以太坊生態的影響。
回顧以太坊的升級歷程，從Frontier到Serenity，以太坊已經完成了多個階段，解決了一系列問題。然而，當前以太坊面臨的主要挑戰在於高能耗、性能低下和高費用問題。隨著轉向PoS共識，能耗問題得到解決，但性能和費用問題仍然待解。
以太坊擴容方案分為鏈上擴容和鏈下擴容。鏈上擴容主要通過提升區塊容量和分片來提高性能，而鏈下擴容則通過側鏈和Layer2方案（如Rollup）來實現。坎昆升級將側重於分片和Rollup技術，以解決以太坊的性能瓶頸。
坎昆升級將引入Blob交易，將L2回傳的數據與Calldata分離，減少L1的負擔。此外，還包含多項改進提案，如EIP-6780、EIP-1153、EIP-6475和EIP-4788等，以優化交易執行和跨鏈橋結構。
本次升級將帶來實質性好處，包括增強可擴展性、降低Gas費用、加強安全性、高效數據存儲和增強跨鏈連接等。升級完成後，以太坊生態系統將迎來爆發式增長，ETH和L2生態應用將受益。
在坎昆升級的影響下，ETH的價值有望水漲船高，L2生態中的龍頭如ARB、OP等將首當其沖。此外，L2生態的應用，如Arbitrum的GMX、Optimism的VELO等也將迎來爆發。盡管近期ARB和OP的跌幅較大，但市場對於以太坊升級的期待仍為這些項目帶來潛在利好。
G. 以太坊幣具體介紹
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以太坊幣：智能合約與去中心化的數字時代先鋒🔥
隨著區塊鏈技術的飛速發展，加密貨幣已成為數字經濟時代的重要一環。在眾多加密貨幣中，以太坊幣（ETH）以其智能合約功能和強大的去中心化特性脫穎而出，成為行業的佼佼者。本文將為您詳細介紹以太坊幣的起源、特點、應用前景以及最新發展動態。
一、以太坊幣的起源
以太坊（Ethereum）是一個開源的區塊鏈平台，旨在支持智能合約和去中心化應用的開發。作為以太坊平台的原生貨幣，以太坊幣（ETH）是平台上最重要的價值傳遞和存儲工具。自2015年誕生以來，以太坊憑借其強大的功能和廣泛的應用場景迅速嶄露頭角，成為全球領先的智能合約平台之一。
二、以太坊幣的特點
1. 智能合約支持：以太坊幣支持智能合約的執行，使得開發者可以在區塊鏈上創建各種去中心化應用。這些應用涵蓋了金融、供應鏈、物聯網等眾多領域，極大地提高了業務效率和透明度。
2. 去中心化特性：以太坊幣採用去中心化的運行機制，沒有中央權威機構控制，交易過程更加安全、可靠。
3. 廣泛的生態支持：以太坊擁有龐大的開發者社區和生態系統，吸引了眾多企業和項目入駐，進一步推動了以太坊幣的應用和發展。
三、以太坊幣的應用前景
隨著區塊鏈技術的普及和智能合約應用的不斷拓展，以太坊幣的應用前景日益廣闊。以下是幾個主要應用場景：
1. 數字金融：以太坊幣可為各種金融應用提供去中心化的解決方案，如去中心化金融（DeFi）項目。
2. 物聯網：通過智能合約，以太坊幣可實現設備間的價值傳輸和數據處理，推動物聯網領域的發展。
3. 身份驗證：以太坊幣可用於創建去中心化的身份驗證系統，保障用戶隱私和安全。
4. 供應鏈：通過區塊鏈技術，以太坊幣可提高供應鏈的透明度和可追溯性，確保產品質量和安全。
四、最新發展動態
隨著以太坊2.0的推出，以太坊幣的性能和安全性得到了進一步提升。以太坊2.0引入了分片技術，提高了區塊鏈的擴展性，降低了交易費用和延遲。此外，以太坊還在不斷探索其他創新技術，如零知識證明和隱私保護等，為以太坊幣的應用和發展提供更多可能性。
總之，以太坊幣作為智能合約和去中心化應用的代表，正引領數字時代的發展潮流。其廣泛的應用場景和不斷的技術創新，使得以太坊幣具有巨大的發展潛力。隨著區塊鏈技術的不斷成熟和普及，以太坊幣將在更多領域發揮重要作用。🚀
五、風險規避與合規性
在快速發展的同時，以太坊幣也始終遵循中國大陸地區的法律法規，確保業務的合規性。我們重視風險管理，採取嚴格的風險控制措施，保障用戶資產安全。同時，我們積極與各行業合作夥伴攜手共進，推動區塊鏈技術的健康發展。
讓我們共同期待以太坊幣在未來帶來更多的驚喜和創新！🌐
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H. 以太坊的「分片」是指什麼
寫在文前：視頻版本和文字版本略有不同，想要看我深情並茂演繹，請看視頻版本 (喵懂區塊鏈22期|分片（Sharding）：以太坊太慢，「盤」他！)，思維邏輯怪，請看文案加長版。
最近以太坊由於君士坦丁堡升級（Constantinople）而出現了壓倒性的積極走勢，而以太坊的升級之路則猶如升級打怪一般，落入了rabbithole，誰也不知道這洞有多深。既然是「路漫漫其修遠兮」，則把腳下的每一步走好走准，則成了至關重要的點。攻破這一難點之後，以太坊的下一技術難點---Sharding分片，則又被擺到了檯面上。本期《喵懂區塊鏈》會帶大家走進讓以太坊快起來的法寶--- Sharding分片。
什麼是sharding分片？
分片技術其實並不是什麼新概念，起初是針對大型中心資料庫提出的優化方案，具體來說就是將大型資料庫中的數據劃按照某種規則分成很多數據分片（shard），再將這些數據分片分別存放在不同的伺服器中，以減小每個伺服器的數據訪問壓力，從而提高整個資料庫系統的性能。
我們舉一個通俗的小例子：
比如我們平時經常使用的美團，滴滴打車等軟體，就可以按照「城市」來進行分片，由於不同城市的數據不需要互通，就可以將不同城市的數據存放在不同資料庫中，這樣既可以把資料庫伺服器部署到離對應城市最近的節點上，還可以提高訪問速度，何樂而不為呢？！
從上面的例子中，我大家應該對分片的概念有了初步了解，那麼對應到區塊鏈場景中來說，分片又是怎麼樣的呢？
以以太坊分片為例，在原有的單鏈系統中，公鏈整體的性能取決於單個節點的性能，進行分片之後，每個節點只需要承當全網部分工作，各個分片並行工作，按照Vitalik的話來說，each shard is like a separate galaxy每個分片都像是獨立的小宇宙，這樣效率自然噌噌噌提升！原本以太坊鏈全網TPS約為20，現在若增加到100個分片，那麼全網TPS可以提升至2000，同理，全網容量也將提升至原來的100倍。
「每個節點只需要承擔全網部分工作」，這就會引出幾大問題，1.怎麼確定這個節點是負責哪個分片的工作？2.哪些交易應該歸類到哪些分片當中去？3.每個節點是否只需要儲存自己所在分片的交易信息（賬本）？
根據以上問題的實現與否，我們可以將分片依次分為三種類型：網路分片，交易分片，狀態分片。
網路分片：如何將全網節點劃分到不同分片當中去。
交易分片：如何將全網交易劃分到不同分片當中去。
狀態分片：如何讓各個節點只維護各自分片內的賬本，但又不影響整個系統的安全性。
主鏈和分片鏈的區別和聯系？
分片的類型我們已經明白了，那麼主鏈（Main chain）和分片鏈（shard chain）有什麼不同呢？
向左轉|向右轉
以太坊分片的實現是一個漫長的過程，就連Vitalik自己也說將會分階段來逐步實現，分片到底能不能從理論走向實踐，我們還是小小期待一下吧。