以太坊以其 开创的智能合约(Smart Contract) 而闻名，在安全性、可扩展性和 去中心化 方面 都 表现出色 。

以太坊创始人Vitalik Buterin。 来源： 彭博社

如果你是一位涉足加密货币的投资者，那么你 一定听过排名仅次于比特币的第二大加密货币以太坊，以太坊也是首创智能合约的区块链，目前 市值超过2 730 亿美元， 远超其竞争对手。

但你 可能不知道 的是 以太坊区块链 底层实现上的 复杂性，以及它在安全性、可扩展性和能源消耗 等方面的 挑战。 高昂的交易手续费 和网络拥堵 制约了以太坊链上活动的增长 ， 无法被充分满足的用户需求渐渐外溢到其他公链上 。这些 公链包括 Cosmos、Solana 和Polkadot 等 ， 他们大多诞生于2017 年前后，通过为以太坊的性能瓶颈提供替代性解决方案来争夺智能合约市场。 （比特币作为第一个也是最大的区块链，凭借其无与伦比的“数字黄金”地位，现在并且可能永远 将 是第一。）

以太坊的能耗问题

以太坊开发人员正在 试图解决的第一个问题是 ， 同 比特币一样， 以太坊 的挖矿非常耗能。在比特币和以太坊目前使用的“工作量证明”（PoW）共识算法中， 大量算力被用来解决复杂计算 ，剑桥大学 估计， 以太坊 挖矿 的年用电量 相当于 厄瓜多尔 —— 一个拥有1700万人口的国家 的年能源消耗量 ， 比特币 则相当于 阿根廷的年能源消耗量。

很多公链 通过使用“权益证明”（PoS）模型解决了这个问题， 权益证明公链使用原生代币作为质押物(collateral) 来维护网络安全 ， 取代了需要大量算力的复杂 计算。以太坊 现在也正在加紧朝权益证明转型 ，最 快可以在 今年 第四 季度 完成。

以太坊的链上拥堵

以太坊的另一大技术瓶颈 是 链上 拥堵， 这是不断增长的需求和基础设施建设不足之间的矛盾，大量链上活动不断推高以太坊的交易手续费，以太坊成了它自身成功的牺牲品，链上活动不断外溢到其他公链上，这就像在一家热门餐厅，顾客一桌难求。

用户开始 在别处寻找更便宜、更快的替代品 ， 这 就 为 其他公链 提供了一个机会 窗口期 。例如，Solana上个月 刚 宣布了一轮3.14亿美元的融资，由于其超高的可扩展性，使用起来更快、成本更低。

不过现在，以太坊的拥堵情况已经有所改善了。原因在于，原来的一大部分链上拥堵是 由交易员的 交易 机器人造成，这些机器人被用 在越来越复杂的交易(arbitrage) 里专门进行抢先或延迟交易 。 而现在新出现的 Flashbots 开始逐渐接管了 网络上 的 活动，gas费用已经下降 了 。

以太坊必须 小心翼翼 地从PoW过渡到PoS ， 而其竞争对手则 是从零开始搭建 他们的权益证明区块链。 以太坊开发者把这比作 ， 以太坊转型就像是一架正在飞行途中的飞机需要边飞边换发动机 ，而其竞争对手 则是直接开着 最新型号 的飞机 起飞。

在以太坊权益证明落地之前， 以太坊的开发者和支持者正在通过 其他举措来 提高 网络 的可扩展性 。 这些举措被 称为2 层解决方案 (layer 2 solution) ，它将一部分高频低价值的放到主链之外的另一层网络上处理，减少主链频繁结算的交易压力， 近几个月来， 2 层方案受到很多关注。

以太坊2层网络生态

由于Flashbots 的出现 和Polygon等2层方案的采用， 今年 第二季度 以来， 以太坊网络的平均gas费 已经 下降了80%。

以太坊近期的利好还 包括 下星期将 进行 的重大 升级。EIP-1559 被认为 是自六年前 以太坊 推出以来最受期待的网络 升级 之一。EIP-1559将改变以太坊 交易手续费 的支付方式， 即采用 基本费和 矿工 小费 的模式 ，以便在需求高峰时更好地管理网络拥堵。它还包括一个 手续费销毁 机制， 将基本费 从流通 量 中移除 ， 这可以理解成上市公司的 股票回购 计划 。

以太坊 的 挑战者

在完成权益证明过渡之前 以太坊 还 有很多工作要做， 这些工作 将如何改变 公链的竞争格局则是一件很 值得关注 的事 。如果你有 兴趣关注这场公链大竞赛，以下是一些你可以重点关注的公链。

以太坊： 首选的智能合约 链， 又被称为加密世界的结算层 。 以太坊目前 正在 进行重要的升级，向PoS 共识过渡。在以太坊 2.0 落地之前，还涌现了一大批 2 层 解决方案，例如Polygon、Arbitrum、Optimism 等 帮助 网络解决 扩展 性问题 。他们 将一部分交易放到以太坊主链之外处理 ， 然后将链下交易分批打包返回 以太坊 主链结算 。 以太坊接下来最重要的进展就是 EIP-1559 升级 和 PoS模型 转换 。

Solana ：吞吐量 最高 的智能合约平台 ， 其交易吞吐量比竞争对手快几个数量级。Solana 的竞争优势主要在于便宜 和速度快。但这个优势很可能在以太坊2.0 落地后受到严重冲击 。 除此之外 ，Solana 被诟病的另一个弱点是中心化， 区块链 拥趸 将去中心化视为 维护 网络安全的一种 重要 方式， 而 Solana 恰恰是牺牲去中心化来保障性能。

Binance   智能链： 它 与 Solana 很 类似 ， 快速且便宜 。 同时，BSC 是所有竞争者里中心化程度最高的 ，因为它 完全是 由 最大的 加密货币交易所Binance控制。去中心化是确保区块链安全的基本要素，它 减小了黑客入侵和单点失败的风险。

Polkadot： 它提供了一个结算层，允许不同的区块链在共享的安全模型中进行交互。Polkadot为新项目提供了一种最简单 的快速搭建专用区块链 的 平台 。

Cosmos ：与 Polkadot一样，Cosmos 让 开发人员能够使用标准软件开发工具包 (SDK) 构建 专用 区块链。Cosmos 最近发布了跨链通信协议（IBC），它连接了Cosmos生态系统中的所有不同区块链。 

作者 | Tim Ogilvie

翻译&校对 | 林芒果

本文由矿视界（奇迹摩尔）翻译整理编辑，如需转载，请标明出处