从历史角度而言，以太坊的 Gas 费用曾三次飙升至天文数字的高度：2017 年的牛市期间、2020 年的 DeFi 之夏以及 2021 年的 NFT 之夏。如下图所示：

上图：2015年至2021年11月的以太坊网络 Gas 费用上涨情况。

每次 Gas 费再次飙升时，围绕以太坊区块链可扩展性的讨论就会再次燃起，与此同时更多人则争先恐后地寻找下一个与之竞争的区块链网络。实际上，高涨的 Gas 费用只是我们必须应对的冰山一角。当前 Gas 费用如此之高的原因是因为以太坊无法扩展，也即对交易的需求仍然比以太坊区块链每次实际能够处理的更多。

理解可扩展性之争

区块链被创建为一种以去中心化的方式处理交易并将其记录在区块中的模式，从而避免了双花问题和依赖可信机构。早期的区块链网络，如比特币和以太坊，是基于它们的 PoW (工作量证明) 共识模式来处理和记录这些交易。

在 PoW 模式中，一旦某笔交易被发起，则该笔交易将被放入一个等待被处理的交易池中，并被广播给网络中的所有节点。尽管会被广播给了所有节点，但只会有一个节点成功解决计算难题并将这笔交易连同其他的交易一起添加到某个区块中，并获得交易费作为奖励。

首先，由于在交易被验证之前和之后，必须将交易广播到网络中，这会使交易的处理时间很长。其次，解决数学难题所需的计算能力会消耗大量电力。最后，每个区块对于其中能够包含多少笔交易有着有限的区块空间，这造成了用户之间竞争并推高 Gas 费用，甚至有时超过了交易价值。随着越来越多的 dApps (去中心化应用) 使用区块链技术来处理和存储交易 <span ql-global="true"  droid="" font-size:=""  margin-top: 0pt;font-size: 11pt;color: rgb(73, 73, 73);line-height: 2em;"> 

因此，为了解决这些问题，以太坊必须进行扩展，从而增加网络可以处理的交易数量 (以 TPS (每秒交易量) 衡量) 以及交易速度。为此，已经开发了许多可扩展性解决方案，主要包括以太坊2.0、其他竞争性的 L1 区块链网络、侧链以及 L2 方案。像以太坊2.0、Polkadot 和 Solana 等 L1 网络从结构上改变了当前以太坊网络的底层共识和出块规则，而 L2 方案则是构建在以太坊主网及其协议之上。

在这场竞争中脱颖而出的少数区块链/L2网络将为整个 DeFi 领域、NFTs 提供动力，维持 DAOs 和虚拟世界，同时也支持整个创作者经济和元宇宙。下面我们将详细阐述为什么我们认为像 Arbitrum (由 Marc Cuban、Polychain Capital 和Pantera Capital 等投资) 这样的 L2 方案至少在未来5年内将引领以太坊的可扩展性。

02. 概述以太坊可扩展性方案

如上所述，扩展指的是增加交易吞吐量和交易速度。以下是目前旨在实现这一目标的现有方案：

上图：2021年可扩展性解决方案格局，制图：@yasminekarimi_

扩展区块链生态系统有两种方式：

L1 解决方案

L1 (第一层) 解决方案通过处理区块链的底层协议，也即主网区块链本身的代码，以此来增加区块链的交易吞吐量。它们可以进一步划分为：

1) 协议改进

协议改进是指对底层协议进行的更改来扩大交易吞吐量，这主要是通过增加单个区块中可以包含的交易数量 (仅在短期内可持续)，减少区块创建之间的时间差，或者从 PoW 共识模式向 PoS 的结构性转变来实现。与 PoW 模式不同，PoS 根据验证者质押的区块链原生代币的数量来选择验证者。由于验证者是在此基础上选择的，因此不需要大量的计算能力，也不存在导致 Gas 费达