现有的区块链性能一直不如意，比如比特币和以太坊的交易处理速度非常慢。比特币大约每秒处理5笔交易，而号称区块链2.0的以太坊也仅能处理大概每秒12笔交易。这是直接导致很多应用场景无法实现的原因。比如我们都知道比特币最开始的初衷是设计一个交易系统，而因为低速度以及伴随的高交易费问题，这个交易系统一直没办法实现，现在只能作为价值存储媒介。
性能差-实用性不高
号称区块链2.0的以太坊，性能上也还是“尴尬”般的存在。比如去年红极一时的cryptokitties，一度使整个以太坊瘫痪长达几天时间，今年很火的FCoin的新式上币规则，产生了大量交易，也是以太坊网络吃不消；最近的Fomo3D游戏也是因为以太坊容易阻塞的问题，让黑客钻了空子，拿到了最终大奖。总而言之，现有的区块链急需提高速度，也就是扩容。
为什么比特币与以太坊的性能这么差呢？这主要是因为它们背后是使用POW共识机制。POW是最长链共识机制，每笔交易需要全网验证，理论上POW的速度不可能高于一个节点的处理能力。并且为了避免分叉，全网数据需要尽量同步，所以区块间隔不能太短，这就是为什么比特币是十分钟一个块的原因。
现有的一些解决方案在不同程度上增加了共识过程的TPS(每秒交易处理量）。比如对POW的改进，比如将区块大小从1MB提高到了8MB，这样在同样时间内，可以被处理的交易数量也能提高大概同样的倍数。Segwit 也是同样的数据大小上做文章，把一笔交易内的签名数据提出来单独放置，这样每笔交易的体积就变小了，每个区块能包含的交易数量就得到了提高，进而提高TPS。这类解决方案的问题是，数据量变大之后，全网更不容易同步，所以更容易产生分叉。
【POS】
POS把POW算力证明用持币数量来替代，期待在不用计算哈希值的情况下，达到POW同样的效果，但POS现阶段有两个重要问题没有很好地解决：nothing-at-stake attack: 是指用同样的代币去押注不同的分叉，这样会导致更多的分叉；long-range attack：因为POS不需要任何物理上的资源，所以很容易在私下算出一条很长的链出来，甚至超过大家共识的链。
【DPOS】
DPOS取消了全网随机选取出块者的过程，取而代之的是通过链下拉票的方式，人工选出少数节点提大家达成共识，很像是人民代表大会制度。因为共识节点数显著减少，所以达成共识的速度提升很多，但问题是几十个节点组成的共识网络的安全性，不能让人放心，如果其中一些节点合谋作恶怎么办？
【DAG】
DAG的方案是用有向无环图取代区块链的数据结构，让多个区块可以同时被提出，但问题是不同区块链的数据一致性很难保证，数据中会存在很多冗余的交易。
最后一类解决方案诉诸于链下扩容，比如状态通道和侧链技术，他们虽然可以大量的提高TPS，但是问题是安全性上存在风险，因为交易没有得到全网验证，只有少数节点在验证，如果一旦出问题，交易者必须自己去链上讨回公道。
我们刚才所述的几个解决方案，理论上都是纵向扩容。他们是在共识算法的性能上做文章，以提高一次共识的效率来提高整体的TPS。但在区块链领域有这不可能三角这个理论，意思是所有共识算法都只能在速度，安全性和去中心化中三选二，三方面都完美实现是不可能的。上面的几类方案，都是在降低安全性，或者减少去中心化程度之后达到提高TPS的目的。并且目前这些解决方案最多也只能达到几千的TPS。然而，很多应用场景，比如去中心化交易所，高交互性的游戏，和去中心化的交易市场，都需要上万甚至上百万的TPS，我们比如里面横向扩容，也就是分片技术，才有可能达到这么高的TPS
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