金色观察 | 从区块链第0、1和2层看扩容发展

区块链系统有六个层次，数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，在结构上都密不可分，共同实现了区块链的功能。?

数据层和网络层是区块链的基本架构，也是整个区块链系统的最底层。基本架构之上，共识层、激励层、合约层和应用层共同构成了区块链的协议部分。

业界一般参考通信界的开放式系统互联通信参考模型OSI将区块链系统的六个层次重新划入三个Layer，由底到顶分别为Layer0、Layer1和Layer2。

公链在区块链世界犹如类似于操作系统平台一样的存在。以太坊凭借其智能合约、创新性及安全权性在众多公链中脱颖而出，在其上构建了各式各样的应用。不过，在以太坊发展过程中也出现了网络拥堵以及Gas费高昂的问题。归根结底，Gas费用如此之高的原因是以太坊存在着数据处理能力较弱的问题，无法与主流支付系统相抗衡，也即对交易的需求仍然比以太坊区块链实际每次能够处理的更多。区块链发展至今，如何扩容亟待解决。

金色热搜榜：MKR居于榜首:根据金色财经排行榜数据显示，过去24小时内，MKR搜索量高居榜首。具体前五名单如下：MKR、OKB、WPR、LTC、ENJ。[2021/4/23 20:52:03]

Layer0又称数据传输层，对应OSI模型的底层，主要涉及区块链和传统网络之间的结合问题。第0层区块链为第1层区块链奠定了基础。它提供了创建链的底层基础设施，还允许跨链互操作性，这意味着在第0层之上创建的链可以相互通信。Cosmos和Polkadot是第0层区块链的一些很好的例子。

Polkadot常被称为Layer0级别的区块链。这是因为波卡主网作为中继链，只起到为各大平行链提供安全性和彼此间的互操作性的作用。而在波卡的基础上，可以通过插槽链接类似于以太坊这样的Layer1区块链。

金色晨讯 | 1月23日隔夜重要动态一览:21:00-7:00关键词：海关总署、Bakkt、前CFTC主席、沃达丰、闪电火炬

1. 海关总署将用区块链等新技术支撑“科技兴关”。

2. Bakkt消费者应用程序将在今年推出，或更类似PayPal。

3. 前CFTC主席J. Christopher Giancarlo的数字美元项目将重点关注美国央行数字货币优势。

4. 印度央行取消“英国电信巨头沃达丰”数字付款钱包m-pesa授权证书。

5. 以太坊2.0抵押合约已准备就绪。

6. 闪电火炬已再次启动，三天内传递91人，遍及38个国家。

7. 委内瑞拉公民正出售政府空投的石油币。

8. 江卓尔：BCH几个主要矿池准备实施一次短期捐赠计划。

9. BTC现报8647美元，近24小时下跌0.75%，市值为1567.39亿美元。[2020/1/23]

Layer1扩容方案又称链上扩容，指在区块链基层协议上实现的扩容解决方案。目前像以太坊2.0、Polkadot和Solana等L1网络主要从结构上改变了底层共识和出块规则，通过处理区块链的底层协议，也即主网区块链本身的代码，以此来增加区块链的交易吞吐量。它们可以进一步划分为：协议改进和分片。

金色晨讯 | Facebook或于6月18日发布其加密货币白皮书:1.超100名Facebook员工正为加密货币项目工作 2.Facebook或于6月18日发布其加密货币白皮书 3.微软在巴西注册区块链和人工智能农业平台 4. IBM与俄罗斯金属生产商合作建立区块链教育中心 5.全球制药巨头与区块链医疗保健平台合作开发糖尿病护理区块链网络 6美国国会议员：应通过立法缓解不适当的加密税收 7.获利30余万元 俩大学生60个虚拟币获刑3年 8.欧盟： 美国证券交易委员会主席：加密货币应该受到与股票和债券不同的监管 9.以太坊联合创始人：到今年年底将有一个可操作的Phase 0 Ethereum 2.0[2019/6/7]

协议改进是指对底层协议进行的更改来扩大交易吞吐量，这主要是通过增加单个区块中可以包含的交易数量(仅在短期内可持续)，减少区块创建之间的时间差，或者从PoW共识模式向PoS的结构性转变来实现。

金色财经现场报道 华迎控股集团董事长无极：可以坚持关注优质项目:金色财经现场报道，在世界区块链大会·三点钟峰会中，华迎控股集团董事长无极进行现场演讲，他指出：人类之所以伟大，是因为有梦想。去年，区块链行业非常疯狂，很多人都在机会之中，但没有把握好，世界上永远都是28定律，不可能所有人都有钱，一些项目，如果很有价值、有希望，我们可以继续坚持持有。[2018/4/25]

分片(sharding)是指将一个区块链的计算任务和数据空间划分为多条链，比如Eth2.0中将会有许多条分片链。由于在分片中，交易被分配给特定的节点来进行验证，而不是由整个区块链网络进行验证，因此不存在导致高昂交易费的竞争，而且交易速度也更快，进而增加了每秒可以处理的交易数量。

Layer2扩容方案又称链下扩容，指不改变区块链底层协议和基础规则，通过状态通道、侧链等方案提高交易处理速度。L2解决方案是由构建在链上的智能合约来实现对L1的扩展。通过将交易执行外包给L2网络来进行，然后L2网络再将交易处理结果汇报给L1网络，从而为待处理交易创造了额外的空间。

金色财经独家分析 杭州“打造区块链之城”:4月9日，在“中国杭州区块链产业园” 启动仪式上，杭州暾澜投资董事长姚勇杰宣布成立雄岸全球区块链创新基金，该基金总规模为100亿元人民币，徐小平任基金顾问。同时成立包括李笑来、老猫为管理人的雄岸基金管理公司，参与基金管理工作。金色独家财经分析，杭州对于区块链企业而言吸引力排在全国城市前列，根据统计显示，2017年国内区块链新成立77个项目，地域分布：北京36%、上海20%、深圳15%、杭州8%、香港5%、成都3%、广州2%，其他占11%。传统的前沿城市“北上广深”在这里变成了“北上深杭”，从区块链项目的数量分布上看，杭州仅排在北上深之后，名列第四。而回看过去几年，全国首个区块链产业园区落户西溪谷互联网金融小镇，吸纳蚂蚁金服、网商银行、支付宝等一批知名互联网金融企业入驻；2018年杭州市政府工作报告中写入区块链，标志着区块链的新技术将成为杭州支持的下一个重点；政府层面甚至提出了“打造区块链之城”。杭州在区块链项目上已经稳稳占据在全国第一梯队城市中。[2018/4/9]

目前Layer2解决方案主要包含状态通道、侧链、Plasma、OptimisticRollup、Validium、zkRollup等。可以说，第2层解决方案本质上是通过在区块链基础层之上运行一种架构来比一般的区块链架构更快地处理事务。

状态通道是开辟一个链下的通道，用户可以通过在智能合约中锁定资产的方式，来将链上资产转移至通道中，并在通道中进行资产交互。用户在离开通道时进行结算，资产将转回主链。通道允许参与者在链下进行x次交易，而在链上只能向网络提交两次交易，从而实现极高的吞吐量。状态通道采用多签合约，使参与者能够在链下快速自由地进行交易，然后再与主网结算。这将最大限度地减少网络拥塞、费用和延迟。现在有两种通道：状态通道和支付通道。

侧链是与主网并行运行且兼容以太坊虚拟机的独立区块链。它们通过双向桥接与以太坊兼容，按照自行选择的共识规则和区块参数运行。?简单地说，侧链就像是一条条通路，将不同的区块链互相连接在一起，以实现区块链的扩展。?侧链完全独立于比特币区块链，但是这两个账本之间能够“互相操作”，实现交互。

Plasma是一条独立的区块链，锚定至以太坊主链，并使用欺诈证明来仲裁争议。Plasma也被称为“链中链”。任何人都可以在底层区块链之上创建不同的Plasma支持不同的业务需求，例如分布式交易所、社交网络、游戏等。

Rollup的扩容原理是将数百个已处理的交易汇总成一个批次并在与以太坊主网平行的L2链上按批次执行交易，最终完成的交易再按批次一次性发布到底层区块链，以此来提升交易速度。在不同的Rollup方案中，OptimisticRollup和零知识证明Rollup都取得了不同程度的成果，他们执行原理差不多，主要区别在于交易验证过程。

Optimistic扩容方案是基于“乐观”机制的，采用的是欺诈证明，即系统乐观的相信交易数据的正确性，数据不经过有效验证，但会直接进入一个等待期，等待期里如果有任何节点提出异议并佐证恶意交易，则交易取消；若无异议，等待期结束，交易自动完成并写入区块。这种“欺诈证明”方案不需要在每笔交易中部署验证，大大节省了网络计算资源跟成本，同时也保证了及时的最终确定性。OptimisticRollup最突出的两个方案是Arbitrum和Optimism。

ZKRollup?即通过零知识有效性证明的扩容方案。ZKRollup分批处理链下交易，并生成加密有效性证明来验证每批交易的真实性。有效性证明将批量交易添加到L1区块链。当交易批次被提交时，该证明可以被L1合约快速验证，无效的批次可以被直接拒绝。

Validium和zkRollup都是以太坊Layer2的扩展性解决方案，其交易有效性通过使用零知识证明来实现，不过zkRollup的数据可用性保持在链上，Validium是保持在链下。因为交易数据不是发布在区块链上的，所以有必要采用额外的信任假设，用户必须信任操作员，以便在需要时可以访问数据。Validium的链下数据存储有很多好处，交易速度更快，并且因为公众无法访问交易，所以用户隐私性也到了提高。然而，由于数据是在链外保存的，因此用户将无法随时看到其在智能合约中的可用金额。因此，用户必须从中继器那里获取数据才能掌握自己的资金，并且他们必须信任中继器。

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