ROLL:金色觀察 | 從區塊鏈第0、1和2層看擴容發展

區塊鏈系統有六個層次，數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層，在結構上都密不可分，共同實現了區塊鏈的功能。?

數據層和網絡層是區塊鏈的基本架構，也是整個區塊鏈系統的最底層。基本架構之上，共識層、激勵層、合約層和應用層共同構成了區塊鏈的協議部分。

業界一般參考通信界的開放式系統互聯通信參考模型OSI將區塊鏈系統的六個層次重新劃入三個Layer，由底到頂分別為Layer 0（L0）、Layer 1（L1 ）和Layer 2（L2）。

公鏈在區塊鏈世界猶如類似于操作系統平臺一樣的存在。以太坊憑借其智能合約、創新性及安全權性在眾多公鏈中脫穎而出，在其上構建了各式各樣的應用（DApp）。不過，在以太坊發展過程中也出現了網絡擁堵以及Gas費高昂的問題。歸根結底，Gas 費用如此之高的原因是以太坊存在著數據處理能力較弱的問題，無法與主流支付系統相抗衡，也即對交易的需求仍然比以太坊區塊鏈實際每次能夠處理的更多。區塊鏈發展至今，如何擴容亟待解決。

金色午報｜12月31日午間重要動態一覽:7:00-12:00關鍵詞：以太坊、宮崎駿、Efinity

1.以太坊社區提出新的ETH2.0分片方案；

2.元宇宙商標申請量達1.2萬枚；

3.宮崎駿的十部畫作首次以NFT結合形式發售；

4.NFT公鏈Efinity贏得波卡第6次平行鏈插槽拍賣；

5.Coinbase發布2022年Web和加密經濟的10個預測；

6.EOS網絡Core+藍皮書計劃在1月下旬發布；

7.被標記為第三大比特幣巨鯨地址在12月29日增加120 個BTC；

8.美國SEC任命新的加密貨幣高級顧問；[2021/12/31 8:16:20]

Layer 0又稱數據傳輸層，對應OSI模型的底層，主要涉及區塊鏈和傳統網絡之間的結合問題。第0層區塊鏈為第1層區塊鏈奠定了基礎。它提供了創建鏈的底層基礎設施，還允許跨鏈互操作性，這意味著在第 0 層之上創建的鏈可以相互通信。Cosmos和Polkadot是第 0 層區塊鏈的一些很好的例子。

金色晨訊 | 11月6日隔夜重要動態一覽:21：00-7：00關鍵詞：法案，富達，ETH2.0，15700美元

1.美聯儲主席再次呼吁國會推出更多財政刺激方案;

2.俄羅斯新法案或將要求加密交易者向稅務局申報收入;

3.富達啟動工程師招聘計劃以建立加密貨幣交易和托管服務;

4.桑坦德等西班牙公司開發區塊鏈身份識別系統;

5.CME比特幣期貨11月合約收報15260美元;

6.灰度資產管理總規模升至86億美元;

7.美國尋求沒收與絲綢之路相關的超10億美元比特幣;

8.美股三大指數集體收漲 區塊鏈概念股普遍收漲;

9.V神：質押于ETH2.0的ETH可以證券化，但不被稱為“ETH信標鏈”;

10.比特幣持續上漲，日內最低報14800美元，最高報15745.86美元。[2020/11/6 11:47:15]

Polkadot常被稱為Layer 0級別的區塊鏈。這是因為波卡主網作為中繼鏈，只起到為各大平行鏈提供安全性和彼此間的互操作性的作用。而在波卡的基礎上，可以通過插槽鏈接類似于以太坊這樣的Layer 1區塊鏈。

金色財經挖礦數據播報 | ETH今日全網算力上漲2.49%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力127.392EH/s，挖礦難度16.85T，目前區塊高度641254，理論收益0.00000901/T/天。

ETH全網算力200.294TH/s，挖礦難度2495.27T，目前區塊高度10551516，理論收益0.00932606/100MH/天。

BSV全網算力1.881EH/s，挖礦難度0.28T，目前區塊高度645706，理論收益0.00047844/T/天。

BCH全網算力3.021EH/s，挖礦難度0.43T，目前區塊高度645962，理論收益0.00029787/T/天。[2020/7/29]

Layer 1擴容方案又稱鏈上擴容，指在區塊鏈基層協議上實現的擴容解決方案。目前像以太坊2.0、Polkadot和Solana等L1網絡主要從結構上改變了底層共識和出塊規則，通過處理區塊鏈的底層協議，也即主網區塊鏈本身的代碼，以此來增加區塊鏈的交易吞吐量。它們可以進一步劃分為：協議改進和分片。

金色相對論 | Franklyn Richards：全球趨勢仍是將加密貨幣用于投資:在本期金色相對論之“閃電網絡：Hello，TPS”上，金色財經合伙人佟揚對話Litecoin Haus CEO?Franklyn Richards，針對全球各個地區的支付需求和應用是有差異的，可以概括一下全球各地區市場異同的問題，Franklyn Richards表示，我們在美國、歐洲等地看到許多活動。在英國，加密貨幣主要用于投資，盡管有人在推動將加密資產當作一種貨幣。但我認為，最好要現實些，不能太理想主義。現在有越來越多可用的支付選項，我曾在一個名為LITE.im的項目工作，其可以讓人們在社交媒體和短訊網絡中收發比特幣和萊特幣，我相信當我們逐漸從單純的投資開始轉向應用時這些工具會變得更有價值。我覺得，未來機器可以互相交流，可以通過閃電技術互相支付比特幣和萊特幣，因為這些加密貨幣更適合做可編程貨幣。但目前，全球趨勢仍將加密貨幣用來投資，或者為了節省手續費而用來跨境大額支付。[2019/3/7]

協議改進是指對底層協議進行的更改來擴大交易吞吐量，這主要是通過增加單個區塊中可以包含的交易數量 (僅在短期內可持續)，減少區塊創建之間的時間差，或者從 PoW 共識模式向 PoS 的結構性轉變來實現。

金色財經獨家分析 區塊鏈在學界重視度進一步提升:全球首個區塊鏈技術管理工商管理博士開始招生、招商證券博士后科研工作站開始招生、浙大金秋首開區塊鏈課程、北航探討研究生階段設立區塊鏈專業等一些列來自高校，學界的區塊鏈新動向體現出學界正在加速區塊鏈教育和科研布局，區塊鏈也因此加快理論系統化的進程。在教育過程中企業與學界的深度融合也將增強教育和研究的實用價值，促進行業統一標準的制定和進一步的規范化。教育、研究的提高也將促進區塊鏈社會普及度和認可度，為剔除行業的不利因素，促進健康發展提供新的動力。[2018/5/17]

分片 (sharding) 是指將一個區塊鏈的計算任務和數據空間劃分為多條鏈，比如 Eth2.0 中將會有許多條分片鏈。由于在分片中，交易被分配給特定的節點來進行驗證，而不是由整個區塊鏈網絡進行驗證，因此不存在導致高昂交易費的競爭，而且交易速度也更快，進而增加了每秒可以處理的交易數量。

Layer 2擴容方案又稱鏈下擴容，指不改變區塊鏈底層協議和基礎規則，通過狀態通道、側鏈等方案提高交易處理速度。L2解決方案是由構建在鏈上的智能合約來實現對 L1 的擴展。通過將交易執行外包給 L2 網絡來進行，然后 L2 網絡再將交易處理結果匯報給 L1 網絡，從而為待處理交易創造了額外的空間。

目前Layer2解決方案主要包含狀態通道、側鏈、Plasma、Optimistic Rollup、Validium、zkRollup 等。可以說，第2層解決方案本質上是通過在區塊鏈基礎層之上運行一種架構來比一般的區塊鏈架構更快地處理事務。

狀態通道是開辟一個鏈下的通道，用戶可以通過在智能合約中鎖定資產的方式，來將鏈上資產轉移至通道中，并在通道中進行資產交互。用戶在離開通道時進行結算，資產將轉回主鏈。通道允許參與者在鏈下進行x次交易，而在鏈上只能向網絡提交兩次交易，從而實現極高的吞吐量。狀態通道采用多簽合約，使參與者能夠在鏈下快速自由地進行交易，然后再與主網結算。 這將最大限度地減少網絡擁塞、費用和延遲。 現在有兩種通道：狀態通道和支付通道。

側鏈是與主網并行運行且兼容以太坊虛擬機的獨立區塊鏈。 它們通過雙向橋接與以太坊兼容，按照自行選擇的共識規則和區塊參數運行。?簡單地說，側鏈就像是一條條通路，將不同的區塊鏈互相連接在一起，以實現區塊鏈的擴展。?側鏈完全獨立于比特幣區塊鏈，但是這兩個賬本之間能夠“互相操作”，實現交互。

Plasma 是一條獨立的區塊鏈，錨定至以太坊主鏈，并使用欺詐證明來仲裁爭議。Plasma 也被稱為“鏈中鏈（blockchains in blockchains）”。任何人都可以在底層區塊鏈之上創建不同的 Plasma 支持不同的業務需求，例如分布式交易所、社交網絡、游戲等。

Rollup 的擴容原理是將數百個已處理的交易匯總成一個批次并在與以太坊主網平行的L2鏈上按批次執行交易，最終完成的交易再按批次一次性發布到底層（L1, Layer 1）區塊鏈，以此來提升交易速度。在不同的 Rollup方案中，Optimistic Rollup 和零知識證明 Rollup 都取得了不同程度的成果，他們執行原理差不多，主要區別在于交易驗證過程。

Optimistic 擴容方案是基于“樂觀”機制的，采用的是欺詐證明（Fraud proofs），即系統樂觀的相信交易數據的正確性，數據不經過有效驗證，但會直接進入一個等待期，等待期里如果有任何節點提出異議并佐證惡意交易，則交易取消；若無異議，等待期結束，交易自動完成并寫入區塊。這種“欺詐證明”方案不需要在每筆交易中部署驗證，大大節省了網絡計算資源跟成本，同時也保證了及時的最終確定性。OptimisticRollup最突出的兩個方案是 Arbitrum 和 Optimism。

ZK Rollup?即通過零知識有效性證明的擴容方案。ZK Rollup分批處理鏈下交易，并生成加密有效性證明來驗證每批交易的真實性。有效性證明將批量交易添加到 L1 區塊鏈。當交易批次被提交時，該證明可以被L1合約快速驗證，無效的批次可以被直接拒絕。

Validium和zkRollup都是以太坊Layer 2的擴展性解決方案，其交易有效性通過使用零知識證明來實現，不過zkRollup的數據可用性保持在鏈上，Validium是保持在鏈下。因為交易數據不是發布在區塊鏈上的，所以有必要采用額外的信任假設，用戶必須信任操作員，以便在需要時可以訪問數據。Validium的鏈下數據存儲有很多好處，交易速度更快，并且因為公眾無法訪問交易，所以用戶隱私性也到了提高。然而，由于數據是在鏈外保存的，因此用戶將無法隨時看到其在智能合約中的可用金額。因此，用戶必須從中繼器那里獲取數據才能掌握自己的資金，并且他們必須信任中繼器。

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