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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2730亿美元，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套利交易(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套利活动，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
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