区块大小扩容(Block size)
比特币引入1MB区块大小的背景是大量的粉尘攻击导致区块巨大，区块需要同步的时间长，从而引发DOS（Denial of Service）。同时全节点的带宽，存储要求增高，导致性能不足的节点无法及时与主链同步。
Pros
- 提高TPS
- 更多的交易得到确认（当前限制下，交易手续费低的费用可能无法得到确认）
Cons
- 节点性能要求增高准入门槛提高，导致网络全节点数量减少，挖矿中心化趋势
- 升级配置带来的硬分叉风险
- 区块全网同步时间增加，上一个区块的矿工周围节点比网络边缘节点（相对的）更早同步更早开始挖矿，中心化趋势。同时出块时间保持不变的前提下（同步时间占区块时间比重上升），会增加分叉，孤块（stale block）的可能性，以及增加交易回滚，双花等风险。类似的，减小区块时间提高出块速度也面临这个问题。
- 存在其他的性能提升替代方案，如隔离见证，侧链等
隔离见证（SegWit）
这个是针对比特币的改进，提出主要是要解决Transaction Malleability（交易延展性）这个问题。（因为早期的transactionId是由utxo的来源，目的以及签名计算得到的。根据密码学的特性，可以从签名通过计算得到新的的签名，并且也是密码学意义上有效的（比如椭圆曲线数字签名算法（ECDSA），这种算法下签名（r，s）和签名（r，-s （mod n））都是有效的）。因此恶意节点可以从正常交易复制出新交易，签名有效，从而生成新的transactionId。当撤回前一个交易再换utxo输入重发时，后一个交易仍然是有效的，可能会导致重复转账的欺诈行为）。此外，第三方增加Push data到验证信息的起始位置，改变交易ID(txid)同时验证结果也通过。因此，将签名信息（见证）从交易抽离出来放到交易的后面（锁定脚本，这部分是不包含在1MB块大小的计算限制里），即Hash出来的transactionId是不包括签名的，这时就无法通过改变签名计算生成新的交易。
Pros
- 解决Transaction Malleability这个问题
- 闪电网络的技术基础
- 区块大小限制并没有打破，旧节点仍然可以接受新的块格式（一个隔离见证的输出看起来像一个任何人都能花费的输出，该输出可以被一个空的签名见证，所以一个交易里面没有签名（签名被隔离）也可以通过旧节点的验证）。后相兼容的软分叉。
Cons
- 每笔交易平均250字节，见证部分的数据约为150字节。这样相当于实际上增大了区块大小，隔离见证的整个区块大小为2.5到3MB左右。增加区块实际大小带来的风险依然存在（当然，也有通过将见证信息放在侧链上，交易主链通过引用的方式）。
bips/bip-0062.mediawiki ：Transaction Malleability的官方文档
What is SegWit and How it Works Explained
侧链（Sidechain）
侧链只需符合侧链协议，能够与主链进行安全的资产/数据转移的都可以成为侧链，可以作为二层网络分担主链上的压力（例如比特币闪电网络进行结算），或者实现更复杂的逻辑功能，将主链作为最后的清算链，另外也可以实现异构链间的资产转移。实现的技术基础是双向锚定（Two-way Peg），通过双向锚定技术，可以实现暂时的将数字资产在主链中锁定，同时将等价的数字资产在侧链中释放，同样当等价的数字资产在侧链中被锁定的时候，主链的数字资产也可以被释放。具体有多种实现方式，常见的是SPV（Simplified Payment Verification）。SPV主要涉及到两个东西, 第一个是Merkle Tree，另一个是布隆过滤器（Bloom Filter）。譬如说转账后watch event，如果不在乎隐私的话, 可以直接告诉全节点所关注的地址就可以；但是如果不想暴露隐私, 那就把关注的信息映射到BF上, 然后全节点返回所有命中BF的event。
双向锚定分为以下几个阶段：
- 用户在主链上将数字资产发送到主链的一个特殊的地址，把数字资产锁定在主链上。
- 该锁定会等待一个确认期，确认期的作用是等待锁定交易被更多区块确认，可防止假冒锁定交易和拒绝服务攻击。
- 确认期结束后，用户在侧链上创建一个对应的带有SPV证明的交易，同时验证主链上的数字资产已经被锁住，然后就可以在侧链上打开具有相同价值的另一种数字资产。该交易称为赎回交易，SPV工作量证明是指赎回交易所在区块的工作量证明。
- 当这种数字资产返回到主链上时，该过程会进行重复。它们被发送到侧链上锁定的输出中，锁定一个竞争期，竞争期的作用是防止双花。然后就可以创建一个SPV证明，来将其发送回主区块链上，以解锁主链上的数字资产。
全面理解区块链侧链技术 ： 提及多种侧链实现方式
闪电网络（Bitcoin lightning network）
在侧链建立点对点通道channel，进行小额和持续多次的资产往来，然后等达成共识后关闭通道，将资产合约发主链上完成结算。核心思想是提高欺诈成本，进行惩罚。
参考 什么是比特币的闪电网络？一文中的例子，在双方达成C2a共识后(C1a和C2a始终由Alice持有，达成c2a时Alice需要将Alice2秘钥给到Bob。这里C1a只有Alice持有，因此Bob即使拥有Alcie2秘钥也无法签发经过双方原始秘钥Alice和Bob签名的合同)，若然Alice广播C1a并且关闭通道（主动关闭通道方需要等待指定seq数量的块后才能执行RD1a），此时Bob监控到Alice广播旧的分配合约(这需要Bob节点在线，或者事先构建好BR1a交付给信任的第三方或者机器人在Alice欺诈时自动触发)，可以使用Alice2秘钥对BR1a签名并广播，这个是无需等待即时结算的，所以原本属于Alice的都分配给Bob。这就是欺诈作恶成本。
之所以说Segwit隔离见证是闪电网络的基础，是因为Funding Tx只有在第一个Commitment Tx完成签名并交换之后，才会继续签名和广播（否则，广播Funding Tx后若Bob拒绝提供第一个Commitment的签名，这笔资金将被永久锁定，无法消费。拥有Commitment Tx后可以广播赎回）。此时第一个Commitment Tx消费的Funding Tx未曾广播入链，因此需要保证该Funding Tx未被篡改，即txid的固定性。
而对于多方中转交易，在上文中描述有误。根据Bitcoin Lightning Network Payment Channels Explained - Thaddeus Dryja（Youtube视频，需要梯子），在上文的例子中，Alice和Bob之间没有建立直接支付通道，需要经过第三方Charlie中转（与Alice和Bob各自建立支付通道，非可信第三方），同时Alice与Bob之间需要建立正常的TCP/IP等通信通道。若Alice需要向Bob转账，Bob选择随机数R，并且生成哈希H，将H通过通信信道发给Alice。Alice与Charlie之间达成合约，即Charlie能在指定时间内展示出正确的R值，Alice即支付指定金额，否则撤回该合约。同理Charlie与Bob间也是如此。
实际上，这样的Charlie相当于目前金融系统里的支付宝角色，一个持久而且大多数节点建立支付通道的节点（或者节点群，类似与Alice与Bob间经过多个节点，这些节点群之间建立支付通道，因此Alice与Bob之间能比较容易找到路由）。同时，对于频繁支付或者大额支付的节点（假设Bob是商家），则Bob与Charlie间的通道容量需要足够大，也就是双方在主链上锚定的资产价值足够高，否则需要经常的关闭（主动方提现需要等一定区块时间）和建立多个通道。这样的并非极端意义的分布式去中心化，但已经利用了区块链的无需信任属性。