以太坊:金色观察 | 从区块链第0、1和2层看扩容发展_newretailcoin

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。

金色晚报 | 10月9日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词：上海市、阿里巴巴、蚂蚁集团、央行数字货币研究所、BitMEX CTO、美联储

1. 上海市与阿里巴巴、蚂蚁集团合作加大对区块链等新技术的研发。

2. 美联储等七家央行撰写报告以阐述CBDC预期。

3. 国际清算银行发布央行数字货币三项必要基本原则。

4. BitMEX CTO 以500万美元保证金获释。

5. 开源软件资助平台Gitcoin已集成Polkadot和Kusama。

6. 央行数字货币研究所启动2021年度人员录用招聘工作。

7. 盘和林：数字人民币红包之后将是更规范的双层运营体系。

8. 日本执政党政策主管：加密货币将是党代会的主要议题之一。

9. 日本央行发布央行数字货币报告，计划明年初进行第一期概念实验。[2020/10/9]

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。

金色财经行情播报丨BTC连续拉升 局部持续整理:火币行情显示，昨日晚间至今日凌晨BTC连续拉升，最高探至9398USDT。从4个小时图看，BTC沿上升通道加速拉升，局部在9280USDT附近压力位整理。1小时图均线多头BTC连续拉升，局部持续整理。截至10:00，主流币的具体表现如下：[2020/5/14]

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。

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。

金色晨讯丨3月23日隔夜重要动态一览:21：00-7：00关键字：流动性、央行数字货币、矿机关机

1.美联储将向市场提供4万亿流动性。

2.现货黄金跳空高开，美股期货触及下跌熔断限制。

3.央行论文：大力发展以人的价值为基础的数字货币。

4.央行邹平座：数字货币传导机制是一种价值创造的市场过程。

5.中石化利用区块链技术保障食品可追溯。

6.观点：流动性危机是导致比特币近腰斩的原因之一。

7.商务部区块链专委会副主任：平均每台矿机的出售价格较春节前下降30%-50%。

8.OKEx研究员：BTC若跌破蚂蚁S17关机价位 BTC将进入休克或死亡状态。

9.比特币持续下跌，由最高6138美元最低跌至5800美元。[2020/3/23]

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。

金色晨讯 | 新加坡税务局计划免征数字支付代币商品服务税:1.中国人民银行深圳支行和深圳税务局合作在区块链平台实现自动税务备案

2.CME调整以太坊相关指数，或将推出以太坊期货

3.Facebook为Libra聘请临时的关键领导团队

4.新加坡税务局计划免征数字支付代币商品服务税

5.以太坊开发者：以太坊可能会在两年内减少10倍的产量

6.人行杭州中心支行：从本质上看虚拟代币融资行为是一种非法行为

7.日本央行副行长：央行数字货币广泛采用的前提是现金衰亡

8.马来西亚下令关闭所有未注册的加密交易所，并返还投资者资金

9.中国法学会副研究员：《中华人民共和国密码法（草案）》公开征求意见，或有利于促进区块链等加密技术的商用[2019/7/6]

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。

金色晨讯 | 印度政府成立加密货币委员会 接受BCH的网上商店已超945家:1.华尔街日报：加密货币仍主要对开发者可用。

2.阿布哈兹暂时关闭15个矿场。

3.加密评论家Elizabeth Warren将在2020年竞选美国总统。

4.印度政府成立加密货币委员会 对加密货币各个方面进行研究。

5.石油币成了金融局 只能用于交税、发工资等。

6.湖南将打造网络教研联盟 探索基于区块链等新技术的有效方式。

7.华为朱朝晖：区块链明年将大规模爆发。

8.接受BCH的网上商店已超945家。

9.美国一参议员因在加密矿机被盗案上撒谎而入狱。[2019/1/2]

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。

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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