链外交易：Off-Chain 如何革命性地提升比特币和以太坊的可扩展性

区块链为什么需要超越主链？

区块链技术面临一个基本挑战：速度。当你想买一杯咖啡或进行快速转账时，等待10分钟(比特币的平均确认时间)并不实用。在这里，离链（off-chain）概念发挥作用，它在主区块链之外进行交易，以解决这个可扩展性瓶颈。

链上处理虽然安全且去中心化，但本质上更慢，因为每笔交易都需要通过多个网络节点进行验证。去中心化的共识算法无法跟上中心化系统的速度。因此，出现了对并行于区块链的解决方案的需求。

链外：不经过区块链的价值转移

当我们谈论链外交易时，我们指的是通过中介或替代机制促进的转账，这些机制确保了过程的安全性。最大的区别是什么？只有余额的最终结果被记录在区块链上，而不是每个单独的动作。

想象一下你和一个朋友创建一个共享账户。你们在一天中多次交换资金，但只有在一天结束时才进行一次性存款到银行。这就是链下交易的原则：快速、节省成本和适合小额交易的便利性。

优势显而易见:

• 大幅降低的费用
• 即时处理，无需依赖验证者
• 适合日常小额支付
• 在中介操作中提供更大的隐私

Layer-2: 两个世界之间的桥梁

为了实现这一愿景，出现了二层解决方案：构建在现有区块链之上的协议，增强其处理能力。它们允许在主链之外进行价值转移，使用状态通道、侧链和汇总等机制。

闪电网络很好地体现了这种对比特币的处理方式。它通过“状态通道”(state channels)运作，这基本上是2-of-2的多重签名钱包。这些通道只有在双方达成一致时才会发生变化。只有通道的开启和关闭交易会被记录在区块链上；其余的交易都是链下流动，无需整个网络的验证。

该模型大幅提高了转账速度，并大幅降低了收费。

链上与链下：了解实际差异

确认和速度

一笔链上交易需要经过验证、包含在一个区块中并在区块链上确认。对于比特币来说，这意味着平均需要等待10分钟。而链下支付则不需要经历这种等待，适合在商店和场所进行日常交易。

安全结构

链上操作采用标准做法，如加密哈希。相应地，链下系统需要开发强健的安全架构，以防止支付的伪造或篡改，同时保持过程的可靠性。

成本模型

在链上模型中，节点通过其验证和维护网络的工作获得区块奖励和交易费用。链下降低了这些成本，因为它不需要即时确认，从而允许快速和经济的处理。

可扩展性的未来在于链下

链下交易代表了区块链技术面临的可扩展性挑战的实际解决方案。它们作为第二层架构的基础，减轻了主链的负担，使大规模采用和现实世界的应用场景成为可能。

链上和链下的共存并不冲突；它是互补的。当主区块链提供不可变的安全性和去中心化时，链下解决方案带来了速度和效率。两者结合，形成了加密货币所需的生态系统，使其能够真正实现可扩展性。