立即擴展
可擴展性仍然是區塊鏈面臨的主要障礙。如果要實現3 的願景，就需要短期和長期的擴展解決方案。在3 基金會，我們正在圍繞可擴展性展開討論。我們的計劃旨在為尋求即時擴展解決方案的團隊提供指導，並促進目前正在研究這些解決方案的專案之間的合作。考慮到這一點，本文有兩個目的：
1）調查權威證明鏈，並提出它們作為可行的短期擴展解決方案，以及
2) 邀請目前致力於擴展解決方案的團隊參加即將舉行的活動：ScalingNOW我們將於3 月5 日至6 日在巴塞隆納與Giveth 共同舉辦此活動。
什麼是「可擴展性」？
在以太坊的背景下，我們將可擴展性定義為主鏈隨著用戶數量（DApps）的增加而提高效能（吞吐量、延遲）的能力，而不會對用戶體驗（gas 價格、交易時間）產生影響。隨著採用率的提高，網路架構必須能夠適應新的需求，而不是相反。
以太坊的現狀
如今，以太坊不具備可擴展性。但值得記住的是，它就是這樣設計的，就像所有區塊鏈協議一樣。每個全節點在處理交易時都會儲存所有狀態數據，包括智慧聯絡人代碼、帳戶餘額和儲存。這確保了高水準的安全性，但可擴展性受到了損害。幸運的是，擴展以太坊所需的鷹架正在建造中。例如，Cosmos、Sharding、Plasma、Raiden 和Polkadot。這些技術在其他地方已經得到很好的介紹。相反，在本文中，我們將重點介紹一個現成的擴展解決方案的範例：權威證明鏈。
問題
DApp 需要立即擴展解決方案。如果沒有解決方案，問題就會開始出現：首先，測試和啟動會遇到障礙。流量大就意味著吞吐量低和交易費用高。這使得在主網上部署DApp 的成本過高。其次，許多準備在主網上線的項目都處於不確定狀態，正在尋找立即的解決方案。最後，網路擁塞和高交易費用阻礙了未來項目在以太坊之上構建，轉而選擇其他網路。目前沒有靈丹妙藥，所有區塊鏈都面臨同樣的問題，Vitalik Buterin 稱之為「可擴展性三難困境」：
三難困境認為，區塊鏈目前僅限於具備以下三個屬性中的兩個：
可擴展性
去中心化
安全
Vitalik 認為有兩個問題：1）我們能否想像一個只有少數節點驗證每筆交易的新系統？透過確保足夠的節點驗證每筆交易，可以維護安全性。 2）透過讓足夠少的節點橫向驗證多個交易，是否可以最大化吞吐量？ Vitalik 在分片的背景下提出了這些問題，然而，在我們看來，他的直覺也與描述權威證明鏈有關。
建議的臨時解決方案
在3 中，我們支援以下短期解決方案：部署權威證明網路並使用橋接器連接到主網路（範例橋接器包括Parity 和Grid+）。優點是權威證明不依賴節點找到主觀數學問題的解。相反，一組預先選定的權威機構（稱為「驗證者」）保護區塊鏈並被允許創建新的區塊。他們是擁有公證人執照的參與者，負責管理網路。換句話說，他們所有的身份都是公開的，可以由任何第三方驗證。
儘管權威證明在區塊鏈領域是一個較新的想法，但由於其具有許多優勢，它作為一種臨時擴展解決方案正在獲得發展勢頭。首先，可以說它更安全（受損的驗證者無法控製網路或逆轉鏈中先前的交易）。其次，由於網路摩擦程度較低，因此它在區塊生產方面效率更高。最後也是最重要的一點，橋接鏈意味著PoA 鏈上的操作幾乎可以免費進行。
關於信任與治理的思考
PoA 鏈改變了信任方程式。信任不再由經過驗證的以太坊工作量證明共識來確保。現在信任存在於絕大多數驗證者中。雖然驗證者的數量會影響網路分佈，但對於安全性而言，更重要的是驗證者之間的多樣性程度。重點是不要讓你的驗證者中心化在一個產業子領域，因為他們可能會被誘惑一起勾結。
資料來源：權威證明：身分攸關的共識模型，2017 年11 月。 （POA 網絡，Medium）
PoA 是權益證明的改編版本，其中驗證者的公共身分充當權益證明的角色。驗證者可以是知名的新創公司、DApp 或藍籌組織。由於他們的身份受到威脅，因此他們有動力以網路的最佳利益行事。在共識方面，驗證者必須達到絕對多數才能簽署鏈。在這種情況下，它將成為鏈的永久組成部分。總之，PoA 共識非常適合私有鏈。它可以促進更快、更具可擴展性和更具成本效益的區塊鏈，從而使DApp 和潛在的藍籌專案能夠自由輕鬆地啟動或測試他們的創新想法。
PoA 鏈範例
PoA 現已可用，生態系統中的許多項目正在考慮或使用PoA。一些例子包括：Giveth、POA Network、TomoChain、Rublix、Swarm City、Colony 和GoChain。兩個乙太坊測試網路Kovan 和Rinkeby 也使用PoA 共識演算法。
權威證明的局限性
PoA 的關鍵在於信任是預先決定的。共識是由預先選定的驗證者數量達成的，這與權益證明不同，權益證明是在提交保證金的各方之間達成共識。 PoA 模型在等式中引入了一個中心化元素。我們接受這一點，但認為這在聯盟環境中是合適的。以銀行業為例。使用完全不相關產業的驗證者來驗證區塊有什麼好處嗎？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？一個可能的答案是：為了防止勾結，網路應該盡可能去中心化。同意－但如果我們可以實現足夠的去中心化性以完全保護網絡，但又不會太過分以致損害網絡的可擴展性，那會怎樣？例如，信任可以分佈在銀行、監管機構、工會、託管人、律師、交易所等工業網絡。由於身分認同問題，所有參與者都會受到激勵，採取行動維護其公眾聲譽，而這反過來也符合網路的最佳利益。此外，還可以增加額外的保護層，例如罰款、取消監管許可和其他預防措施，這些措施可以寫入智慧合約中，並在網路偵測到任何惡意行為者時立即執行。
我們意識到需要做更多的工作來充分探索信任方程式和治理模型的複雜性。每個網路應用程式可能都會略有不同。我們也將PoA 鏈視為臨時解決方案的一部分，而不是最終解決方案。任何與治理和安全相關的缺陷很可能會被未來的協議（例如Polkadot）填補。
Polkadot：長期擴展解決方案來源：Polkadot Lightpaper
Polkadot 被設計為一個完全可擴展的區塊鏈，它將充當新區塊鏈技術的部署和互動試驗台。 Polkadot 是一個可擴展的多鏈。這意味著，與專注於提供單鏈解決方案的當前區塊鏈不同，Polkadot 的設計根本不提供任何固有功能。相反，Polkadot 提供了基石“中繼鏈”，大量鏈可以在其上並行運行，這些鏈被稱為“平行鏈”。在信任方面，平行鏈連接到中繼鏈提供的安全性，而不是提供自己的安全性。中繼鏈為連接的平行鏈提供安全性，並保證它們之間傳輸的訊息的安全性。與權威證明式網絡不同，Polkadot 被設想為可在完全開放和公開的情況下部署為網絡，而無需任何特定組織或受信任的權威來維護它。
為了迎接Polkadot 的到來，開發人員可能需要測試他們的應用程式如何在多個鏈上運作。諸如將代幣從一條鏈遷移到另一條鏈之類的功能將需要開發和測試。啟動私有PoA 鏈可能是允許進行此類測試的一種選擇。雖然我們承認PoA 網路不是解決Vitalik 的「可擴展性三難」的聖杯，但它們至少可以作為迎接Polkadot 等多鏈可擴展性解決方案到來的準備工作的一部分。這是我們相信嘗試私有鍊和PoA 共識可以在短期和長期內增加價值的另一個原因。
與社區互動
作為去中心化網絡的倡導者，3 基金會為致力於該網絡的社區提供資源和支持網絡。我們積極尋求與生態系統中那些接近以太坊極限的專案合作。我們的目標是成為專案面臨的各種擴展挑戰的重要資訊來源，更重要的是，我們如何應對這些挑戰。我們希望與專案和個人持續聯繫，了解他們在考慮實施PoA 網路時面臨的需求和挑戰。
考慮到這一點，3 月5 日至6 日，我們將與Giveth 合作，在巴塞隆納舉辦為期兩天的「ScalingNOW」聚會。 Cosmos、POA Network、Parity、Truebit、Counterfactual、Giveth 和Raiden 的代表將參加，並向所有需要立即擴展解決方案的DApp 開發人員發出邀請。請在此處找到5 日的邀請（針對那些致力於立即擴展解決方案的人）和6 日的邀請（針對所有需要立即擴展解決方案的DApp 開發人員）。
下一步呢？
以太坊尚未準備好部署DApp，這導致許多專案處於不確定狀態，無法測試或發布其產品。在等待更廣泛的擴展解決方案（例如Polkadot）到來的同時，我們主張推出PoA 鏈。我們堅信推出PoA 鏈將實現更快、更具成本效益、更具擴展性的區塊鏈。最後，在3 點，我們希望透過即將推出的計劃促進社區合作。我們鼓勵您加入我們在巴塞隆納舉行的ScalingNOW。我們希望您能夠參與、貢獻並為正在進行的可擴展性辯論帶來新想法，從而推動向完全去中心化的網路邁進。
連接 3
對於那些無法參加我們在巴塞隆納活動的人，我們歡迎您加入我們的Riot 頻道來詢問任何問題或合作：
#ScalingEthereum：matrix.org
像往常一樣，在我們舉辦的3 場研討會中，我們一定會發布我們的集體研究結果和後續步驟的回顧。
您認為我們在文章中遺漏了什麼？對PoA 鍊或Polkadot 有疑問？我們鼓勵您與我們聯絡：
3 基金會
推特：@3Foundation
3 基金會聊天：#3foundation:matrix.org
YouTube 頻道：https://www.youtube.com/c/3foundation
波卡
推特：@PolkadotNetwork
Polkadot 防暴聊天：#polkadot-watercooler:matrix.org
Youtube:https://www.youtube.com/c/polkadotnetwork
資料來源和進一步閱讀
Parity 權威證明鏈Wiki，
奇偶橋
分片常見問題解答Wiki，關於分片區塊鏈(Vitalik Buterin)
權威證明：以身分為核心的共識模型，2017 年11 月。 （POA 網絡，Medium）
推出自己的權威證明以太坊聯盟，2017 年8 月。 （Adam Hose）
POA 私有鏈，2015 年11 月。 （Gavin Wood）
權威證明的限制是什麼
Polkadot：平行鏈，2017 年10 月（Robert Habermeier）
ScalingNOW#1：來自Parity 的Björn 和Max 現在與Giveth 討論橋接EVM 鏈
ScalingNOW#2：POA Network 的Igor 和Roman 向Giveth 解釋他們如何橋接以太坊
ScalingNOW#3：Truebit 的Sina 現在與Giveth 談論橋接區塊鏈
ScalingNOW #4：Grid+ 的Alex 與Giveth 談論橋接EVM區塊鏈
了解以太坊的第2 層擴展解決方案：狀態通道、Plasma 和Truebit，2018 年2 月。 （Josh Stark）
Polkadot：異構多鏈框架的願景(Gavin Wood 博士，2016 年)
高效連接EVM區塊鏈(Alex Miller, 2018)
