2017年比特币的块大小接近1MB，这对比特币来说是一个巨大的飞跃。然而，比特币链仍然只允许每秒处理7笔交易，远远不能满足需求。在当今世界，这个问题变得更加严重，它依赖于立即获得满足。

尽管区块链技术有着广阔的前景，特别是在金融和银行业，正如以太网(Eth)联合创始人维塔利克布特林(Vetalik Buterin)所言，可伸缩性的三大难题是真实存在的。更准确地说，这意味着在可伸缩性、安全性和分散化这三个特性中，只有两个可以同时实现；对这两个方面的改进至少会对另外两个方面产生负面影响。

公共区块链的可伸缩性对整个行业至关重要。因此，世界各地的区块链社区和组织都在努力创造可扩展的解决方案，以支持大量节点。许多开源区块链项目都在处理这个问题。据报道，2016年在GitHub上创建了26000多个开源区块链项目。然而，2017年，只有8%的开放源代码区块链项目得到了积极维护。

从0层到1层到2层

区块链体系结构由三层组成：底层(0层)、1层(1层)和2层(2层)；所有这些协议都基于开放系统互连(OSI)模型结构，从基本协议到高级协议。

第0层可以被视为区块链技术的物理部分。然而，当涉及到更抽象的概念时，主要关注的是第一层，它涉及网络、数据和激励组件。第二层与智能契约和应用程序有关--第二层的扩展性在第二层中正式出现。

扩展性解决方案--状态通道和侧链

很难找到一种能够并行分散可伸缩性和安全性的技术，以缓解交易拥塞。然而，这并非不可能。到目前为止，块链的解决方案是可行的，它们各有不同的应用程序：状态通道和侧链，两者都需要解决与可伸缩性相关的问题。

状态通道会在区域区块链之外带来暂时的脱链点对点交易路径。一旦交易在双方之间完成或到达到期日期，或者任何一方将数据(初始和最终交易)同步到主链，结果将被记录回主块链。这样，块确认的过程就会加快，用户的隐私也得到了很好的保护。

然而，为了避免欺骗的风险，双方必须同时在线，这给这种特殊的可伸缩性解决方案带来了不便。虽然状态通道具有很强的隐私属性，但从长远来看，对所有参与者100%可用性的需求可能被认为是一个缺点。

雷电网络

闪电网络是一个基于状态通道的应用程序，它是比特币块链挑战可伸缩性的一种可能的解决方案。它负责从上一层卸载和外包部分处理，这意味着并非所有事务都必须发生在本地块链上。矿工只需要打包和上传记录在闪电链中的初始和最终交易。通过为交易建立外部链接通道，该解决方案意味着每秒处理多达50,000个事务，这是比特币区块链社区最重要的特点。

闪电网络的核心是在交易通道打开之前创建一个加密的货币存储库。作为违约的一种补救措施，双方必须将一定数量的硬币转移到押金中。然而，只有少量资金可以通过这一渠道及时转移。交易金额越大，违约救济交易的保证金越高。更重要的是，如果一方或双方没有连接到互联网，或者付款被发送到错误的帐户，交易可能意味着重大损失。此外，雷电网络的外链运行也牺牲了一些与分散系统相关的安全性。