如何解决以太坊的区块扩容困扰

作为市值第二的老大哥的以太坊，经常被拿来和比特币比来比去。不知你是否发现，和比特币扩容事件此起彼伏的热闹场面相比，以太坊似乎没有过类拟的区块扩容困扰，要知道，从2017年开始，以太坊的交易量同样也快速增长，那以太坊又是怎么搞定这个问题的呢？

我们先来看下以太坊的区块大小变化情况（如下图）。3月19日，以太坊区块的平均大小为21345Bytes，约为0.02M（平均出块时间为15秒）。

可见，以太坊的区块大小是不固定的，背后的原因，在于它采用了完全不同于比特币的做法。

比特币的转帐交易是统一格式，可以用固定的区块大小来规范。以太坊则不同，V神（以太坊的创立者）将区块链视为世界计算机，在比特币基础上，以太坊实现了智能合约，这就意味着，除了和比特币有同样的转帐功能外，以太坊网络中更多的是要为大量程序提供运算服务。

以太坊网络中不同的事务，所需要的计算成本各不相同。

举个例子，对于转帐交易类事务，以太坊网络的处理是相对一致的；而对于一个有Bug的程序来说，很可能会消耗掉大量的算力（比如程序中存在无限循环运算时）。以太坊明确了每笔操作会有个最低算力消耗值，而智能合约的算力消耗量则在最低消耗值基础上，还需要加上所有代码执行的算力。实际消耗的算力只有在实际使用时才能确认。

因此，以太坊中每笔交易的大小是不确定的。如果需要用一个相对固定的参数来规范以太坊区块的话，最直观的就是固定每个区块中所包含的算力了。这个值由矿工在每个区块中的GAS LIMIT（单位：gas）参数来表示，每个交易提交时也会有算力需求（单位：gas），乘以算力gas的价格（单位：gwei/gas），就是交易成本了（单位：gwei，gwei和eth类似于比特币里的 聪 和BTC的关系：每 eth = 10^9 gwei）。

目前gas price和每个区块里的GAS LIMIT数值如下图：

提交每笔交易时，需要附加愿意付出的最多成本，矿工在打包时，会遵循以下规则：

· 利益导向——哪笔交易给的酬劳高，会优先打包谁的，直到区块中包含的算力值（gas limit）消耗殆尽；

· 多退少不补——按实际算力收取费用，但如果给的不够，打包时则不会将计算结果提交到链上，费用也会全部收取（每笔事务的最低算力消耗值则为21000gas）。

在理解了上述规则后，扩容问题的解决就简单了：为了避免出现比特币类似的区块扩容争议，以太坊协议允许矿工每次可以将上个区块BGL值调整正负0.0976%（=1/1024 ），按平均每15秒出块的频率，以快速满足网络上快速变化的计算需求。

因此，在面对突来的交易激增时，以太坊表现出了较好的灵活性，比如在2017年6月29日，因1C0原因，交易量激增，以太坊在不到2个小时内，就实现了33%的增长。

下图是以太坊网络每个区块中包含算力的变化情况，从最早的3百多万，到目前基本稳定在8百万gas中。在能提供的算力增长时，如有足够的交易能消耗完，自然矿工会得到更多收益，但也需要矿工付出更多成本——更大的宽带、更快的计算能力，所以这个过程虽然不需要多方争议，但也受限于物理性能，客观上不会一蹴而就。

总结：

以太坊通过在每个区块中包括相对稳定的算力而非区块容量的大小，实现了对区块的规范化管理；并用逐块的算力调整机制（调整正负0.0976% ），以应对交易处理量变化情况。

以太坊已经完成了君士坦丁堡升级，你还会继续看好以太坊吗？为什么？