什么是 Layer 2?
通俗点说,Layer 2 是「链下」解决方案,它的主要目的是为了扩展区块链的性能,同时又可以保留区块链的去中心化优势。
大家都知道,区块链存在「不可能三角问题」,即安全性、去中心化程度和可扩展性三者很难同时满足,只能尽量去平衡好这个三角形的需求。因此,Layer 2 成为了解决这一问题的关键。
Layer 2 是在现有的 Layer 1 上构建的辅助框架或协议,它主要负责链上、链下的消息传递,智能合约的编程以及应用相关的功能。
简单说就是通过将主链的部分数据转移到 Layer 2 上,可以理解为帮助主链分担工作任务,从而增强整个区块链网络的可扩展性。
用熟悉的法律架构举例,现有的区块链系统 Layer 1 就像宪法,其他所有法律的制定均已宪法为依据。如果 Layer 1 的架构需要变动,就如同修宪程序一般,复杂且困难。
而链下扩容方案 Layer 2 是依据「宪法」制定的法律,既可以独立于 Layer 1 进行,修改起来也相对简单,还能更符合实际需求,极大地解决了 Layer 1 的局限性问题。近两年很多 Layer 2 项目层出不穷,今天我们来介绍一个叫Celer Network 的项目。
Celer Network 的白皮书上写道:“这是一个可达互联网规模、去信任化且可以实现隐私保护的区块链平台。”
有种说法是”做区块链的人比用区块链的人多”,还有种说法是”现在的区块链就相当于二十年前的互联网”。
谁也没想到,互联网发展到今天,能成为每家每户的必备品,人人都在谈论互联网,人人都在使用互联网。
但是想让广大用户像使用互联网一样参与到区块链上,把现在的区块链网络规模扩充到互联网规模,听起来也并不是件易事。毕竟由于区块链上共识的限制,意味着要花费巨大的时间和共识成本,但这也意味着如果谁能把这个问题解决,谁就能踏出成功的第一步。
Celer 的创新就在于它想要去尽可能扩大、释放区块链的力量,它选择了链下扩容技术作为实现可扩展性的切入口,励志要将互联网规模扩展到现有和未来的区块链。
区块链的核心价值在于去中心化和建立互信。它省去了中心化角色,所有的事情都需要在区块链上达成一致,极大地降低了信用成本,提高了业务流程效率。
但另一方面,链上共识缺乏对隐私的保护,所有节点的全部历史交易记录都对外可见。虽然共识算法自身也在不断地改进发展,但其无法摆脱链上共识根本上的局限性。
作为一个将要广泛运行在现有和未来区块链上的网络平台,Celer 试图打破区块链现状,实现上述的两点,彻底改变去中心化应用程序的构建和使用方式,让所有用户都能在 Celer 上快捷地开发、运行与使用可高度扩展的去中心化应用。
阻碍区块链大规模落地及应用的瓶颈中,每秒交易处理量(后文简称 TPS)是其中最为重要的难关之一。
由于区块链网络的 TPS 远低于传统互联网的 TPS,像淘宝京东这样每秒可处理五六十万笔订单的速度,在区块链上是达不到的。因此,提升区块链网络的 TPS 便成为了区块链技术研发的一个重点方向。
假设说将一些不必要的信息移到链下进行处理,以此来提升整个区块链的运行效率,何尝不是一种好方法。
举个例子,一个区块链类的棋牌游戏,理论上说双方的每一步棋都需要公布在全网节点,且节点之间也要达成一致,但这会造成严重的资源浪费,显然是非常不合理的。
如果我们可以将这场棋局搬到链下,只保持对局的关键节点或者仅是结果上链,这样就可以大大提升整个区块链的使用效率。
Celer 采用的状态通道就类似于这点,还是以棋局为例,有了状态通道,通道会记录双方状态的变化,然后在通道结束时将最终结果更新到链上,原本可能存在的多个步骤被化简成了一个,这就是状态通道的作用。
Celer 的状态通道更有一种智能合约的感觉,它有以下几个特征:状态、状态证明以及条件或条件组,而这些特征还需要两个组件进行支撑:一个是Off-Chain Address Translator,另一个是Hash Time Lock Registry。
状态证明指的是资产的状态证明,也就是要保证有资产可以参与到状态通道之中。
条件或条件组指的是什么时候关闭状态通道,以及上传最后的结果。条件组即是多个条件的集合。
2、Off-Chain Address Translator
它的作用是将状态通道所使用到的地址等与链上的地址等一一对应,减少通道跨链时产生的模糊性,同时也能适应更多的公链环境。
3、Hash Time Lock Registry
主要是为了解决在多个状态通道相互依赖的情况下,状态通道如何自动执行,所依据的条件是什么这两个问题。
有了这几点前提,只要链下平台上运行足够的节点和应用程序,便可以通过状态通道实现大量的安全和私密交易,且通道之间不隔离,也不需要有跨分片或者跨链之类的复杂操作。
交互延迟短,控制在毫秒级别;
交易手续费低;
水平扩展性强,增加节点就能增加容量。
当然,每一个 Layer 2 解决方案都存在一定局限,Celer 也不例外。在状态通道中,使用侧链运行状态通道,然后更新到主链上,这样的做法无法完全保证资产被挪用以至于无法保证状态通道的有效性。
另外,链下的智能合约能够保证高速和易用性,但是否能真正做到安全和公正?可能就只有整套经济系统大规模运转之后,有了较大的利益相关方才能得到验证了。
总的来说,虽然 Celer 状态通道最终落地之路尚且漫长,但其无疑是朝着好的方向前进。
区块链发展至今,技术限制无法达到十全十美,光靠链上技术进步已经局限了区块链未来的发展。
Celer 选择的链下扩容也算是一个新的起点,会面临很多「有挑战的新问题」也是意料之中。
从技术层面来说,20年前发展至今的互联网空间早已被人全部探索完了,但现在的区块链打开了一个未知的新世界大门。
就像最开始打游戏的时候,你的地图并不是直接全开,有很多地方是黑的,等待你的探索,现在属于「链下扩容」的游戏地图板块已经逐渐浮现出来,往往这个时候是最具有吸引力的。
接受
「链下扩容」
的思路,
让区块链开始融入链下世界的规则、方式,
等到真正实现链下扩容的那天,也算是
在区块链拥有互联网规模的这条长远道路上迈出了最重要的一步。
作者:BluemountainLabs,来源:Bluemountain Labs
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