NER:Layer0層擴容，做區塊鏈的CDN

最近研究了一下Bloxroute這個項目，算是擴容方案里面比較獨特的，其參考了互聯網時代的CDN的思路，它基本沒有動共識相關的東西，而是重新構建了一個中心化的網絡，通過一定的技術來加速整個區塊的傳播，可擴展性和性能提升非常不錯，整個技術方案也非常有意思。

區塊鏈分發網絡

Bloxroute通過在全球部署服務器構造了一個高吞吐，低延時的網絡，這個網絡中的服務器被稱為中繼，這個網絡經過優化，可以快速的傳播區塊鏈中的交易和區塊。為了讓區塊鏈的節點和這個網絡通訊，還開發了一套網關軟件，可以讓區塊鏈中的消息和BDN的協議進行交互。具體如下圖所示：

網絡中的角色

LayerZero Labs：本月即將發布激動人心的公告，敬請期待:5月10日消息，全鏈互操作性協議LayerZero的開發團隊LayerZero Labs表示，本月即將發布激動人心的公告，請保持關注。[2023/5/10 14:53:34]

在整個BDN網絡中分為多種角色：

1、網關

2、中繼

3、控制平面

4、遠程區塊鏈節點

網關：

網關是一種可以將你的區塊鏈全節點連接到BDN的應用程序，網關可以比區塊鏈的P2P網絡更快的將區塊和交易傳輸到你的全節點。對于與網關相連的區塊鏈全節點來說，網關是透明的，就像另外一個節點一樣，但是因為網關不保存區塊鏈的狀態，所以網關需要遠程的區塊鏈節點來響應節點的請求。

基于Nervos的Layer 2 DEX產品YokaiSwap今日正式開啟公測:據官方消息，Nervos上的首款Layer2DEX產品YokaiSwap由社區主導，采用了AMM機制，提供流動性挖礦和Staking等功能。

Yokai將首先支持ETH，用戶可在Nervos的原生代幣CKB和ETH之間自由兌換，還將支持更多種類的加密資產。

Yokai基于Nervos上無需許可的Layer2Rollup高性能框架Godwoken而搭建，Yokai使用Solidity編寫智能合約，通過Nervos互操作性2.0的核心組件之一Polyjoice來提供完全兼容以太坊合約的體驗。

這預示著，所有以太坊系的dApp均可以幾乎零成本地接入到Nervos的Layer2中來。Yokai是首批獲得由招銀國際和Nervos共同創建的生態基金InNervation資助的項目之一，目前，項目代碼已完全開源。[2021/9/9 23:12:33]

當開啟網關后，用戶需要指定一個IP，然后網關連接到控制平面，并提供它的IP，控制平面根據網關提供的IP的地理位置，返回一組最接近網關的中繼服務器列表，并通過ping來確認最低延時的中繼服務器，從而提高傳輸的效率。

Loopring Layer2已上線LINK-ETH AMM池:12月16日，路印官方稱，LINK-ETH AMM池在Loopring Layer2已上線。用戶可存入LINK和ETH，添加、刪除流動性和交易。[2020/12/16 15:21:18]

中繼：

中繼是組成BDN的骨干，中繼服務器遍布世界各地，給各地的區塊鏈節點提供更快的傳輸服務。

為了提高傳輸效率，分別設計了兩種中繼——交易中繼和區塊中繼，分別傳輸區塊鏈中的交易和區塊，這樣設計可以保證，交易和區塊的傳輸互不影響。

交易中繼和區塊中繼雖然邏輯上是分離的，但是物理上可以在同一臺機器上，通過不同的端口來提供交易和區塊的傳輸服務

控制平面：

控制平面主要負責給連接進BDN的網關，提供最低延時的中繼服務器

觀點：KLAY代幣推動韓國加密交易所交易量增加:Cointelegrph發文稱，數據表明，韓國交易所Coinone在6月份上線聊天應用程序科技巨頭Kakao的klaytn（KLAY）代幣后，其用戶群每月增加了約10,000人。此外，KLAY的價值激增（在過去三個月中增長了兩倍多）也導致其他交易所的交易量增加。[2020/9/12]

遠程區塊鏈節點：

網關在跟全節點進行通訊的時候，使用的是區塊鏈原生的P2P協議，但是因為他們并不是全節點，他們無法完成一些全節點的功能，比如驗證某個區塊是否合法，這個時候如果跟它聯通的節點向網關請求信息是無法響應的，所以需要部署一些遠程區塊鏈節點來幫助網關響應正常的區塊鏈請求。

動態 | EOS競猜游戲playgames遭黑客攻擊:今天18:17起，PeckShield安全盾風控平臺DAppShield監測到黑客向EOS競猜類游戲playgames發起連續攻擊并已經獲益。PeckShield安全人員初步分析發現，這又是一起典型的交易阻塞攻擊 （CVE-2019-6199），與之前攻擊EOS.Win、FarmEOS、影骰、LuckBet、GameBet、EOSDice、STACK DICE等多款游戲的手法一致。PeckShield提醒，今晨EOS主網補丁還不能完全確保DApp免疫該漏洞，還需開發者進一步就隨機數生成問題進行處理，并引入類似DAppShield安全盾這樣的風控機制，減少或避免因阻塞攻擊造成資產損失。[2019/1/16]

從整個設計中，我看到了高端路由的設計方式，也就是控制平面和數據平面的思想，這當然跟團隊本身就是搞網絡出身相關。

通過這四個角色搭建的一套網絡，可以從地理位置上分配更近，延遲更低的服務器來進行區塊的傳播，從而達到了提升性能的目的。當然這只是從網絡拓撲本身來提高性能，其實Bloxroute還從其他方面來進一步提升傳輸的性能。

高性能和可擴展性的關鍵

除了網絡拓撲優化之外，Bloxroute還使用了基于交易索引的區塊壓縮技術和直通路由技術來提升性能。

基于交易索引的區塊壓縮技術

我們知道在區塊鏈中，每筆交易產生后會先進入一個交易池中，然后通過P2P網絡進行擴散，進入每個節點的交易池中，然后等待被礦工打包。在Bloxroute的方案中，當未驗證的交易被傳輸到中繼后，會生成一個唯一的shortID和這筆交易對應，然后再將這個sID和交易一起傳播到其他的中繼中，再由中繼將這個交易索引對同步到和其相連的其他網關中，具體流程如圖所示：

經過這一輪傳播后，所有的網關里面都包含了交易和交易的索引，這個時候它還不能發揮作用，需要等到礦工挖出區塊才行。

我們知道礦工經過POW競爭后，將未確認的交易包含在區塊中，并進行傳播，當礦工將它新的區塊發送給網關后，網關會根據交易和交易索引表，將區塊中的交易部分全部替換成索引，因為交易索引一般只是4個字節的容量，所以這樣替換一下子將區塊的大小縮減了很多，從而達到擴容的目的。

然后網關會講壓縮的塊傳播到中繼，并進一步傳播到其他的網關，這個時候網關需要將壓縮后的區塊進行還原，首先它會根據索引來查找自己的高速緩存，如果不巧沒有找到，它會去請求連接的網關進行還原，如果還是還原不了，則它會直接丟棄這個壓縮的區塊。如果成功還原壓縮的區塊，網關就會將還原后的區塊傳輸給和它相連的全節點。

Bloxroute的交易壓縮是非常出彩的部分，本身在整個區塊中，區塊頭只占非常小的部分，而區塊體中的交易占大頭，在區塊鏈本身的P2P網絡中非常難壓縮，因為還涉及到區塊和交易驗證的問題，而在BDN中完全不需要管這些東西，只要交易和交易索引的對應關系不要搞錯，可以非常方便的進行壓縮。

直通路由技術

在區塊鏈的P2P網絡中，任何區塊在傳播之前都需要驗證它的有效性，所以每個節點必須接受該區塊的全部信息，然后驗證完后才能傳播給下一個節點。而在BDN中不需要驗證區塊的有效性，所以當中繼接受到一個區塊的網絡包后，它不需要等待其他網絡包到來組成一個完整的區塊，而是立即將這個包傳輸到下一個中繼或者網關去，從而提升了傳輸的效率。

我們可以看到圖中，中繼沒有等到區塊全部接收到后在傳播，而是接收一部分后就立即傳播了。

結尾

Bloxroute使用了非常精妙的手段進行了擴容，對區塊鏈的入侵性小，可擴展性高，提升了非常多性能，但好的技術也需要市場推動，我們對這個項目拭目以待。

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