區塊鏈: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Layer0、Layer1和Layer2。

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。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。

金色財經挖礦數據播報 | ETH今日全網算力上漲4.88%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力142.796EH/s，挖礦難度17.35T，目前區塊高度648833，理論收益0.00000770/T/天。

ETH全網算力253.792TH/s，挖礦難度3258.84T，目前區塊高度10883279，理論收益0.02127847/100MH/天。

BSV全網算力1.656EH/s，挖礦難度0.24T，目前區塊高度653024，理論收益0.00054350/T/天。

BCH全網算力2.447EH/s，挖礦難度0.35T，目前區塊高度653274，理論收益0.00036786/T/天。[2020/9/18]

Layer0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。

金色電音節 | 第二季6.19首場深圳站即將燃啟:6月19日BlockStorm金色電音節第二季重磅回歸，首場以“我在 我主場”為主題，燃起深圳區塊鏈初夏夜，主辦方金色財經&總冠名TokenBetter&聯合出品比特白銀，開啟周末電閘，釋放區塊鏈電音超能量。

金色電音節旨在為區塊鏈從業者帶來別具一格夏日派對，開啟區塊鏈的“電”閘，點燃行業激情，打造圈內史詩級的區塊鏈歡慶社交盛典。通過交互合作助力行業發展，通過電音釋放區塊鏈真實律動。[2020/6/2]

Polkadot常被稱為Layer0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Layer1區塊鏈。

金色午報 | 2月7日午間重要動態一覽:7:00-12:00關鍵詞：螞蟻金服、新華網、日本財務大臣、DeFi生態

1.螞蟻金服：升級區塊鏈開放策略 將開放平臺技術能力給全行業。

2.新華網：美聯儲對“央行數字貨幣”態度趨開放。

3.美國財政部：數字資產未能有效監管是金融體系中的重大漏洞。

4.納斯達克交易所前副主席：通證和區塊鏈的應用將取代證券存管信托與結算公司。

5.東京高等法院判定瀏覽器內挖掘加密貨幣Coinhive服務有罪。

6.日本財務大臣：數字貨幣問題更多在日本央行的職權范圍之內。

7.新大陸聯手迅雷等企業運用區塊鏈技術馳援疫情防控工作。

8.DeFi生態中鎖定的資產總價值突破10億美元。

9. “山寨幣季節”再次到來 比特幣持倉量位于歷史最高位。[2020/2/7]

Layer1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 | 同舟資本創始合伙人張了了：熊市是投資和布局的最佳時機:在本期金色相對論之“礦業危·機”中，針對金色財經內容合伙人佟揚“在數字貨幣低糜的情況下，為什么看好礦池礦場行業的發展？”的提問，同舟資本創始合伙人張了了表示：“數字貨幣和礦業其實是相輔相成的關系，pow的數字貨幣靠算力挖礦保障其安全性，如果沒有礦池礦場集中算力的支持，pow的數字貨幣的安全性將無法保障。相比于高風險高流動性的數字貨幣，礦場礦池的投資和建設犧牲了一定的流動性，但收益更加長期和穩定。個人認為，熊市永遠是投資和布局的最佳時機。納米技術到極限，礦機的生命周期會延長，選擇在熊市入場，等待下一輪行情，可能是更多行業投資和參與者的選擇。但最后還是需要強調的是，任何投資，不管是數字貨幣還是礦業，都一定要在自己承受范圍內去投資。”[2018/11/19]

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。

金色財經現場報道 CSDN創始人蔣濤:中本聰是比特幣的創造者 但V神開啟了區塊鏈時代:金色財經現場報道，在2018區塊鏈技術及應用峰會上，CSDN創始人，極客幫創始合伙人認為，雖然中本聰是比特幣的創造者，但是實際上是V神開啟了區塊鏈時代。在以太坊出現之前其實是炒幣時代，以太坊是而以太坊的技術“缺陷”是均衡設計的結果。[2018/3/30]

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。

Layer2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、OptimisticRollup、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”。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區塊鏈，以此來提升交易速度。在不同的Rollup方案中，OptimisticRollup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，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。

ZKRollup?即通過零知識有效性證明的擴容方案。ZKRollup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Layer2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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