原文标题：《DeFi Testing Ethereum’s Transaction Limits, These Solutions Offer Hope for Scaling》
原文作者：Anton Tarasov
原文翻译：Odaily星球日报Moni
DeFi 生态系统正在快速崛起，从借贷协议、债券通证到加密货币衍生品、去中心化交易所（DEX），如今我们已经看到 DeFi 逐渐演变成为一股不可阻挡的新势力。但问题是，以太坊容量局限性正在阻碍 DeFi 发展，加上扩容速度不尽如人意，加密社区开始发现一些 DeFi 项目似乎想要「逃离」以太坊。
不可否认，随着 DeFi 受欢迎程度的提高，以太坊上的链上活动也在增长，这种情况会让以太坊交易处理速度变得越来越慢，而且似乎在短期内很难获得改善。的确，随着 DeFi 项目越来越受欢迎，以太坊区块链已经被推到了极限，人们甚至怀疑以太坊糟糕的可扩展性可能会阻碍 ETH 代币价格上涨，但正在实施的链下解决方案或许能够缓解燃眉之急。
随着 DeFi 受欢迎程度的提高，以太坊上的链上活动也在增长
2020 年，以太坊网络的链上活动飙升到了此前 2017-2018 牛市期间的水平，数据表明这种市场趋势主要得益于 DeFi 行业的快速发展。虽然链上活动的增长对以太坊有利，但是以太坊本身较低的吞吐量可能会在沉重的网络负载下导致高额交易费用问题——反过来，高昂的交易费也会阻碍 DeFi 发展。
虽然 Etherum 2.0 看似可以解决当前网络中的许多可扩展性问题，但升级进展速度似乎并不尽如人意，至少不太可能很快上线。与此同时，一些可用的扩展解决方案已经出现，旨在满足不断增长的以太坊网络活动需要。
2020 年，以太坊日均活动地址和日均交易量都一直呈现出稳定增长趋势，这表明越来越多人在使用以太坊网络。更重要的是，大多数人都在使用 ERC-20 代币，而且最近几个月 ETH 日均交易量也始终保持在 200 万枚左右。
上图展示了以太坊日均活跃地址（紫色实线）vs. 日均交易量（紫色虚线）情况，资料来源：CoinMetrics。
上图展示了以太坊区块链上转移 ETH 代币日均交易量（蓝色线条）、以及美元价格（绿色线条）情况，资料来源：Dune Analytics。
从数据中可以看出，许多交易量较大的平台都来自于 DeFi 领域，比如 1inch.exchange、Synthetix 和 Matcha，这表明去中心化金融交易时以太坊链上活动激增的主要原因。
下图展示了以太坊区块链上随时间推移的 DeFi 用户增长趋势（资料来源：Dune Analytics）：
下图是以太坊 7 日交易量排名前十的平台排名，资料来源：DAppRader：
随着以太坊链上活动的不断增加，网络也变得越来越拥塞，这种情况造成的结果就是：交易成本变得更高、更贵。
一般来说，矿工用交易池中的交易填充区块，如果交易持中接收交易的速度太快，那么用户就不得不支付更高的费用才能把自己的交易推到交易严重队列的最前面。如果用户把费用设置的太低，那么交易很可能会在交易持中停留很长时间才能被矿工严重。对于寻求不断变化且追逐最高收益率的 DeFi 交易者来说，这种交易延迟可能会给他们的投资回报带来灾难性的后果。
下图展示了按周统计的 gas 费用中位数（单位：gwei，资料来源：Dune Analytics）：
下图展示了以太坊区块链上 ETH（蓝色）和美元（绿色）的交易成本走势情况，资料来源 Dune Analytics：
14 TPS 网络吞吐量的确不是一个「很好看」的数字，这也会导致延迟交易池被快速填满，倘若延迟交易队列不断增长，将交易推到队列最前面的成本也会大幅上涨。这种情况所带来的结果就是：以太坊网络在大量负载的情况下变得效率低下且昂贵。事实上，以太坊并不是第一次遇到这种问题，此前 Crypto Kitties（加密猫）和 FCoin 都引发过相当大的网络拥塞问题。
正是为了解决这个网络瓶颈问题，以太坊社区的开发人员才愈发努力地工作，试图将网络共识算法从工作量证明（PoW）转移到权益证明（PoS），后者预计会为以太坊用户带来更便宜、更高效的使用体验。但不幸的是，Ethereum 2.0 升级工作一次又一次被延迟，如果无法顺利进行升级，那么 TPS 壁垒将会加剧交易成本走高，DeFi 繁荣无疑会在一定程度上受到限制。
别担心，Ethereum 2.0 并非唯一解决方案
Ethereum 2.0 延迟推出的主要原因是风险，由于链上（价值）交易和链上活动越来越多，因此基于以太坊的抵押代币风险交易也因此变得很大。为了解决当前存在的瓶颈问题，开发人员发起了「Ethereum 1.x」计划，该计划的重点是在并行构建 Ethereum 2.0 的同时改善现有网络治理。
目前有几个团队正在研究与 Ethereum 1.x 相关的各种提案，包括以太坊改进提案 EIP-1108、EIP-1844、EIP-2028 和 EIP-2200，这些改进提案能够降低链上交易费用，并为实施链下解决方案构建链上优势。
在 Ethereum 2.0 上线并正常运行之前，扩容以太坊的一种最明智方法就是把部分交易「移出」区块链，尽管「Layer 2」网络所具有的安全级别和基础层有所差异（比如比特币的闪电网络），但相对而言安全性和实用性都能兼顾。实际上，以太坊开发人员一直在尝试链下设置，链下交易作为一种包含交易状态和支付渠道的用例，能使多个用户在不引发网络拥塞情况下快速锁定 Layer 1 上的 ETH 代币，并在 Layer 2 上进行交易或更改状态。以 Plasma 网络为例，它就像是一个状态和付款渠道，作为 Layer 2 层为用户提供服务。
不过，状态渠道和 Plasma 存在一个主要缺点，就是对智能合约没有强大的支持，从而限制了其大范围应用。因此市场上开始出现另一个选择 Optimistic Rollups，它可以在支持智能合约的基础上将交易效率提升到了 1000 TPS。对此，EthHub 联合创始人 Eric Conner 在 Twitter 上表示：
「我认为很快会看到一些东西将转移到 Layer 2，USDT+OMG，DeFi+Optimistic Rollups。」
Optimistic rollups 提供了与权益证明类似的设置，作为一种链下聚合器，可以扮演类似验证人（节点）的角色。Layer 2 层上发生的所有交易，比如智能合约交互等，都是由那些抵押了代币的节点定期汇总，然后提交给 Layer 1 层。任何人都可以验证这些提交操作，但只要发现节点执行恶意操作，他们就会失去所有抵押的代币。
还有一种将计算置于链外的方法是使用零知识证明（zero-knowledge proof）。零知识证明可以使参与计算的一方证明自己实际上已经完成了计算但不会告知任何人自己是如何计算的。零知识证明不会提供完整的操作历史记录，而是一种创建此历史记录的数学证明。这些证明容量相比于直接在区块链上验证交易所耗费的容量要小得多，因此可以更有效地利用区块链空间，同时仍可确保数据完整性。零知识证明对于去中心化交易所（DEX）非常有用，因为交易平台可以将订单处理这些操作转移到链下，确保以太坊网络有足够的带宽处理交易，继而让去中心化交易所更加易于使用。
综上所述，我们目前至少有四个行之有效的以太坊扩展解决方案，分别是：状态渠道（State channels）、Plasma、Optimistic Rollup、以及零知识证明。
接下来的问题是，谁在为 DeFi 构建这些以太坊扩容解决方案？
毫无疑问，以太坊目前拥有区块链行业里规模最大的开发者社区，开发人员之所以都能汇聚到以太坊上，主要是因为以太坊社区拥有庞大的用户群，但问题是他们必须要克服以太坊平台限制才能在当前较低的 TPS 限制下提供服务。那么，谁在为 DeFi 构建这些以太坊扩容解决方案呢？下面就让星球君（微信：o-daily）和大家一起来看看：
1、Raiden Network、Peruen Network、State Channel、Celer Network、Machinomy、FunFair 和 Liquidity Network 都在建立以太坊状态通道，但是状态渠道的利基市场很小，而且目前还没有广泛流行。举个例子，Raiden Network 曾是这一垂直领域里的佼佼者，但现在 CoinMarketCap 上的排名只有 300-400 的位置；
2、Plasma 相对更流行一些，毕竟像 Matic Network 和 OMG Network 这样的项目代币已经跻身到了 CoinMarketCap 排名前 100 位。更重要的是，Matic Network 使用了 Plasma 修订版本和基于权益证明共识算法的策略，从而使其能够托管 DApp，此类解决方案对于 DeFi 项目来说更具潜在价值；
3、Optimistic Rollup 可能是最受 DeFi 项目关注的以太坊可扩展性解决方案，其中值得关注的是 Unipig，它是由 Plasma Group 和 Uniswap 交易所共同构建。Uniswap Protocol 在其官方推特上曾表示 Optimistic Rollup 是一个令人兴奋的 Layer 2 解决方案，可扩展以太坊上互操作且通用的 Solidity 智能合约，DeFi 也因此可以得到进一步发展。Unipig 发布后，Synthetix 也跟进了，该交易所将传统金融工具（比如商品和外汇）代币化并使其可用于加密货币交易，而且交易确认时间被压缩到亚秒级，继而确保用户体验与其他中心化交易所相当；
4、DeFi 项目最近也采用 ZK-STARKS 形式的零知识证明，ZK-STARKS 由 StarkWare 开发，该公司从以太坊基金会获得了 400 万美元资金支持和 6000 ETH 奖励。ZK-STARKS 可以基于免信任启用零知识证明，其中一个较好的例子是去中心化交易所 Ethfinex，它也是首个实施 ZK-STARKS 的去中心化交易所，目前交易吞吐量可以达到 9,000 TPS 以上；
5、除了扩容方向之外，还有其他一些支持 DeFi 的以太坊解决方案，比如 DEX 聚合服务提供商 1inch 引入了 Chi Gastoken，这种代币允许用户在价格低廉时购买和存储 gas，但主要缺点是当以太坊网络持续拥塞的时候，较早铸造的 Gastoken 会被耗尽，同时由于 gas 价格昂贵导致没有机会再铸造新的代币，继而使该解决方案无法按预期执行。
总结：不止以太坊，条条大路通 DeFi
尽管许多重要的 DeFi 协议都是基于以太坊构建的，但随着 Cosmos 和其他区块链的崛起，加上 FTX 最近也宣布入场，一个新生的跨链生态系统正在崛起，投资者发现，DeFi 其实完全可以不仅限于以太坊，他们也开始对跨链 DeFi 越来越感到兴奋。
以太坊不太可能短期内向功能齐全的权益证明网络转变，但 DeFi 和其他应用的想象空间却已经变得越来越大，命运还远未注定。最近流行的 DeFi 项目采用了上述提及的 Layer 2 可扩展解决方案，这说明这些解决方案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 的吞吐量足以让以太坊还能继续利用 DeFi 热度持续发展下去。
从 MakerDAO、Compound，到 Synthetix 和 Uniswap，你会发现目前几乎所有的主流 DeFi 应用程序都是基于以太坊构建的。在过去的两年时间里，DeFi 吸引了不少投资者的兴趣，但人们同时也发现所有服务都仅限于以太坊区块链上。
不过，最近这种情况正在发生改变。
FTX 在 Solana 上推出非托管交易服务的消息极大地提升了非以太坊 DeFi 协议的人气，尽管更广泛的山寨币市场在过去几个月里出现大幅调整，但 Kave、ThorChain、Switcheo 和 Band Protocol 等 DeFi 代币近期都出现了超过 10% 的涨幅，这些协议都有助于实现跨链 DeFi 生态系统的愿景，比如：
1、建立在 Cosmos SDK 上的 Kava 是一个多资产借贷协议，允许将比特币（BTC）和瑞波币（XRP）之类的加密资产以抵押品的方式重新创建 MakerDAO；
2、ThorChain（RUNE）是 Binance Chain 上的 DEX，最终将迁移到其自己的区块链，并允许跨链资产交换；
3、Switcheo 是基于订单的 DEX，可在以太坊，NEO 和 EOS 之间建立兼容性；
4、Band Protocol 提供预言机服务，也是 Chainlink 的竞争对手。
需要说明的是，尽管非以太坊 DeFi 项目正在兴起，但以太坊本身并不会很快就被「打败」。到目前为止，以太坊仍然是功能最强大、最成熟的 DeFi 生态系统。实际上，其他进军 DeFi 领域的区块链大多希望能与以太坊「牵上线搭上桥」，以便更好地利用来自以太坊的流动性。正式因为如此，加密市场才开始逐渐意识到建立在较新「Layer 1」协议之上的跨链 DeFi 生态系统前景不错。
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