擴充套件就現在！
可擴充套件性仍然是區塊鏈面臨的關鍵障礙。若想 web3 的願景成為現實，那麼短期和長期擴充套件解決方案都是必要的。在 Web3 Foundation 中，我們正圍繞可擴充套件性展開討論。我們的措施目的在於為尋求即時擴充套件解決方案的團隊提供指導，以及促進目前致力於這些解決方案的專案之間的合作。基於此，本文有兩點目的：
1）探討權威證明（PoA）鏈並假設它們為一種可行的短期擴充套件解決方案，以及
2）邀請目前致力於擴充套件解決方案的團隊參加即將舉行的活動：ScalingNOW！該活動是我們和 Giveth 合辦的，3 月 5 日和 6 日於巴塞羅那舉行。
何為可擴充套件性？
在以太坊的背景下，我們將可擴充套件性定義為：在不影響使用者體驗（Gas 價格、交易次數）的前提下，隨著使用者（去中心化應用）的數量增加，主鏈效能（吞吐量、延遲）的提升能力。隨著接受度的增加，網路架構必須能夠適應新需求，而非相反。
以太坊的現狀
如今，以太坊是不可擴充套件的。然而值得記住的是，它是按這種方式設計的，就像所有區塊鏈協議一樣。在交易的處理過程中，每個完全節點儲存所有狀態資料，包括智慧合約程式碼、賬戶餘額和儲存。這保證了高度安全性，但是可擴充套件性遭到了折損。幸運的是，擴充套件以太坊所需的框架已在建構中。例如 Cosmos、分片、Plasma、雷電網路和 Polkadot。對這些技術的介紹在其他地方已經很全面了。而在本文中，我們將關注一個現成的擴充套件解決方案案例：權威證明（PoA）鏈。
問題
去中心化應用需要即時擴充套件解決方案。如果缺乏這種方案的話，問題就會顯現出來：首先，測試和釋出會遭遇“攔路虎”。嚴重的堵塞相當於低吞吐量和高交易手續費。這導致部署去中心化應用到主網上的費用過於高昂。其次，許多主網就緒的專案處於不穩定狀態，在尋找一種即時解決方案。最後，網路擁塞和高額交易手續費阻止了未來專案在以太坊基礎上開發，而是選擇其它網路。目前不存在簡易方法，所有鏈都遭遇到同一個問題，Vitalik Buterin 將其稱為“可擴充套件性三難（Scalability Trilema）”：
三難問題主張區塊鏈目前僅擁有以下 3 個屬性中的 2 個：
·可擴充套件性
·去中心化
·安全性
Vitalik 認為存在兩個問題：1）我們是否可以構想出一個新系統，其中只有少數節點驗證每個交易？只要確保足夠的節點驗證每個交易，就可以維護安全性。2）是否可以透過足夠少的節點橫向驗證多個交易來使吞吐量最大化？Vitalik 是在分片的背景下提出這些問題的，然而在我們看來，他的直覺也關係到對權威證明鏈的描述。
提出的臨時解決方案
在 Web3 上，我們支援以下短期解決方案：部署權威證明（PoA）網路，並使用橋接器（例如 Parity 和 Grid+）連線到主網。其優點在於 PoA 不依賴節點去尋找主觀數學問題的解決方案。相反地，一組預選的所謂“驗證者”的權威節點確保區塊鏈的安全，並獲許建立新區塊。他們是負責管理網路的公證人。換句話說，他們的所有身份都是公開的，並可由任何第三方進行驗證。
儘管權威證明是區塊鏈領域內最近才出現的一個概念，但由於優點頗多，它作為臨時的擴充套件解決方案方興未艾。首先，它可以說是更安全的（有問題的驗證者無法控制網路或回滾鏈中的過往交易）。其次，由於網路中的摩擦較少，它在區塊生產中更加高效。最後一點最重要，橋接鏈意味著 PoA 鏈上的操作幾乎可以零成本地進行。
關於信任和管理的思考
PoA 鏈改變了信任等式。不再是經過證明的以太坊工作證明共識來保證信任。現在信任存在於驗證者的絕大多數中。雖然驗證者的數量影響網路分佈，但是對於安全性來說，更重要的是驗證者之間的多樣性。關鍵在於不要讓你的驗證者集中在一個行業分領域，因為他們可能會試圖合謀。
-來源：權威證明：以身份為權益的共識模型，2017 年 11 月。（POA 網路，中等）-
PoA 是權益證明的改編版，其中驗證者的公共身份發揮權益證明的作用。驗證者可能是著名的初創公司，去中心化應用或眾藍籌組織。由於以身份為抵押，他們被激勵出於網路的最佳利益而行事。就共識而言，為了鏈的簽署，驗證人必須達到絕對多數。只要達成，它就成為這條鏈的永久性部分。總之，PoA 共識對於私有鏈來說是很適合的。它可以幫助實現更快速，更具擴充套件性和更具成本效益的區塊鏈，因此使去中心化應用和有希望的藍籌專案能夠自由輕鬆地釋出或測試其創新性想法。
PoA 鏈示例
PoA 已經隨時可用，生態系統內的許多專案正在研究或利用它。例如：Giveth，POA網路，TomoChain，Rublix，Swarm City，Colony 和 GoChain。Kovan 和 Rinkeby 這兩個乙太網測試網路也使用 PoA 共識演算法。
權威證明的侷限性
PoA 的關鍵在於信任是預先確定的。共識是透過預先選定的驗證者數量來達成的，這一點和權益證明不同，後者是在提交保證金的幾方之間達成共識。PoA 模型將中心化元素引入了該等式。我們承認這一點，但主張這在財團背景下是適當的。以銀行業為例。讓驗證區塊的驗證者來自完全無關的行業，有什麼必要嗎？例如，為什麼中美洲的咖啡生產商聯盟需要驗證銀行私有鏈上的區塊？答案可能是：為了防止共謀，網路應該儘可能地分佈。同意這一點。——但如果我們能夠實現恰到好處的去中心化以充分保證網路安全，同時不過分地去中心化而損害網路的可擴充套件性會怎麼樣呢？例如，信任可以分佈在工業網路中，比如銀行，監管機構，工會，管理人，律師，交易所等。由於“抵押”了身份，所有行為者都會被激勵，出於維護其公眾聲譽的目的去採取行動，這反過來符合網路的最佳利益。此外，還可以新增額外的保護層，例如罰款，取消監管許可和其它預防措施；這些措施可以寫入智慧合約，在網路檢測到任何惡意行為者時得以執行。
我們意識到需要付出更多的努力來充分探索信任方程和管理模式的複雜性。每個網路應用程式可能會略有不同。我們同時將 PoA 鏈視作臨時解決方案的一部分，而非最終的解決方案。關於管理和安全方面的任何缺陷很可能會透過 Polkadot 之類的未來協議完善。
Polkadot：一種長期的擴充套件解決方案
原文連結: https://medium.com/web3foundation/investigating-short-term-scaling-solutions-for-ethereum-a5951fee8967
作者: Web3 Foundation Team
翻譯&校對: 張凌 & 阿劍
