维塔利克·布特林提出区块链扩展层级论：计算易过状态管理

区块链可扩展性的三重挑战：计算、数据与状态

以太坊联合创始人维塔利克·布特林近日通过一篇详细的技术解析，阐述了区块链可扩展性面临的基础性难题。该分析根据可扩展潜力将区块链基础设施划分为三个不同层次，分别对应计算、数据可用性与状态管理。这一框架为开发者指明了优化工作的重点方向，同时揭示出各组件在应对扩展方案时的关键差异。

计算与数据提供更灵活的扩展选项

布特林指出，计算是区块链架构中最具可扩展性的环节。开发者可通过并行处理同步执行多个计算任务；区块生产者可提供提示信息以简化验证流程；证明系统能以密码学验证替代大量计算工作。这些方法使网络能够在无需根本性架构改动的情况下，处理不断增长的交易量。

数据可用性在此扩展层级中处于中间位置。网络必须在需要时保证数据可用性，这使取巧空间大为缩减。但布特林强调，通过擦除编码技术可将数据分割并分布式存储。PeerDAS便是该思路的一种实践方案。该框架还支持优雅降级：能力有限的节点可按比例生成较小区块。计算与数据的可扩展灵活性源于其可分治特性，区块生产者可通过多种技术路径优化这些要素。网络可在不损害安全保证的前提下对数据实施分片处理，这种适应性使得计算与数据在区块链扩展过程中比状态更易掌控。

状态管理仍是最大扩展难题

状态是区块链系统中最难扩展的要素。验证单笔交易即需访问完整状态。默克尔树通过仅存储根哈希提供局部解决方案，但更新根哈希仍需知晓全部底层状态。将状态分割至多个位置需要重大的架构改造，且此类改动难以通用于不同的区块链应用。与计算和数据相比，状态扩展的通用解决方案仍然难以实现。对完整状态访问的基本要求形成了固有瓶颈。

布特林建议在不引入中心化风险的前提下，尽可能用数据替代状态；同理，在可行时也应认真考虑以计算替代数据。这一层级体系为开发者指明了最有效的扩展策略，帮助团队在保持去中心化保障的同时，精准定位能产生最大效益的优化方向。