摘要:从 Layer 1 到 Layer 2,再回到 Layer 0,技术精英们对扩容技术的追寻一直没有停止过,Layer 0 赛道种子选手 Marlin 为何受到资本的青睐?

从 Layer 1 到 Layer 2,再回到 Layer 0,技术精英们对扩容技术的追寻一直没有停止过,Layer 0 赛道种子选手 Marlin 为何受到资本的青睐?

撰文:卡咩

2 月 10 日链闻发布的文章《亚洲顶尖区块链风投最关注哪些领域?反正不是 DeFi》总结了 2019 年亚洲投资机构的投资偏好,其中公链技术和交易生态依旧是亚洲最热门的投资赛道。在公链生态中,基础技术依旧是投资机构关注的首要目标,特别是那些对标解决以太坊性能瓶颈的公链项目,如尝试通过 Layer 2 方式扩容的 Skale,通过优化 Layer1 共识机制的 CasperLabs,还有 Layer 0 方式扩容的 Marlin 等,在 2019 年都获得了不同程度的青睐。

从 Layer 0 着手区块链扩容的 Marlin 为何受到资本青睐?

图片来自链闻文章《亚洲顶尖区块链风投最关注哪些领域?反正不是 DeFi》

什么是 Layer 1 、Layer 2 和 Layer 0?这些让外人头晕的术语,其实是技术精英们试图从多个层面解决区块链的性能瓶颈,比如可扩展性、吞吐量、TPS……总之,就是如何让更多用户、更多应用可以在区块链上飞速运行。

Layer 1 和 Layer 2 的扩容解决方案

比特币的性能问题由来已久, 以太坊的拥堵也日渐突出,不计其数的开发者提出了不同的方案。比特币有隔离见证,有大区块,还有闪电网络;以太坊有分片,有 Plasma,还有 ZKSNARKs。

不过,大多数解决方案很难落地,这主要源于人们对未知技术的不确定性,亦或者是利益相关者之间的利弊权衡。虽然社区知道大区块能增加交易吞吐,虽然社区知道 Zk 可以压缩交易数据,提高交易速度,但是以比特币的发展来看,那些触及既有利益格局的 Layer 1 扩容方案,很难获得大规模认同,而 Layer 2 的解决方案因为「脱离」了主体链,如何被大范围采用则是一个大问题。

一般说来,Layer 1 是共识层,或者就是指各公链本身。而 Layer 2 扩容,也被称为链下扩容。V 神在最近的一篇文章《打破区块链 Layer 1 和 Layer 2 关系的常规思维》中指出,一般公链应该尽可能简单,因为它们是很难改变的基础架构,一旦破坏会造成巨大危害,而更复杂的功能应该在上层构建,以 Layer 2 协议的形式:状态通道、Plasma、Rollup 等。

多年来,性能扩容从 Layer 1 到 Layer 2,虽有很多尝试,但是结果并不理想。比特币现在仍然是 7 左右的 TPS,以太坊仍然是 15 左右的 TPS,性能瓶颈的问题仍然锁定着区块链项目的命脉。

在此之外,经常被遗忘的还有网络层,也即所谓的 Layer 0。在前文提及的 VC 关注中,有两家 Top 级别的投资机构都投资了 Layer 0 的扩容项目,Fenbushi 和 NGC 投资 Marlin Protocol,Fenbushi 还投资了另外一个专注于 Layer 0 项目,同时,币安 Lab 也加入了 Layer 0 的投资中,孵化并投资了 Marlin。

另辟蹊径的 Layer 0 扩容

什么是 Layer 0 呢?根据 Marlin CEO 的采访中对 Layer 0 的定义,Layer 0 是节点之间互相传递信息的通信层。我们可以用下图来做一个简单的理解:Layer 0 是通信层,Layer 1 的是多层结构,其核心是共识层(如下图所示),而链下扩容(搭建在 Layer 1 上的链层)方案可以称为 Layer 2。

从 Layer 0 着手区块链扩容的 Marlin 为何受到资本青睐?

区块链扩容方式总览

Layer 0 扩容区别于 Layer 1,是因为通信层与共识层的差异。共识层是区块链的创造物,是去中心化的关键,而通信层则是互联网产物,是成熟产品。在区块链项目中,通信层是共识层的底层,服务于共识层。

首先,相对 Layer 1,Layer 0 可优化空间较大。从比特币开始,区块链项目都采用 P2P 分布式网络,通过 Gossip 协议,广播需要共识的信息,这个过程中存在很多优化空间,比如优化 P2P 网络(如针对地域性的网络设计),优化传播方式(如 Gossip 变成单点传播),或是压缩传播数据等(如通过 Zk 技术压缩数据),都可以提高吞吐量。

类似的优化技术在中心化网络中被广泛采用,CDN 技术通过在现有网络之上构建智能虚拟网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率。

Marlin 白皮书 中提到了 CDN 技术和 SDWAN 技术的重要性。这样的缓存和路由覆盖层能够有效减少延迟,并提供更好地带宽路径帮助信息传播,从而帮助区块链的节点之间更快达成协议。在此基础上进一步结合经济手段,采用合理设计的质押(staking)和惩罚(slashing)条件,Marlin 延缓了为防止垃圾邮件而进行的网络层检查,并在之后进行异步处理,进一步提升了区块间信息的传播速度。

其次,相对 Layer 1,Layer 0 不会改变共识层的激励机制,省去了和矿工的直接摩擦。Marlin 为此提出了针对 Layer 0 的激励机制,独立于 Layer 1 之外。Marlin Protocol 修改 Layer 0 带来的性能加速,并不会动到现有矿工的利益蛋糕,实际上还会给矿工带来新的收入来源——通过贡献带宽赚取收入。除此之外,Marlin 的做法也为全节点激励机制的设计打开了一个全新的视角(通常情况下,全节点负责验证区块与交易、回答查询与 RPC 请求以及区块和交易的转发)。

另外,Layer 0 的做法很聪明,在扩容上跨过了最难协调的部分,通过技术革新,实现对区块链项目吞吐量的影响,这使得 Layer 0 扩容方案对投资者有足够的吸引力。而和 Layer 2 相比,虽然两者都是从「侧面」影响主链,但是 Layer 0 的方式更加接近主链,对共识层面的依赖较小。

总的来说,从 Layer 1 到 Layer 2,再回到 Layer 0,技术精英们对扩容技术的追寻一直没有停止过。

Marlin:Layer 0 赛道的种子选手

Marlin 是一种枪鱼,游速可以达到每小时 129 公里,据说是世界上游得最快的鱼。Marlin CEO 曾在采访中说,Marlin Protocol 的寓意其实就希望区块链网络速度能像 Marlin 一样快速。

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Marlin 借鉴了 CDN 的加速技术,对网络进行有效划分,组成多个中继网络(Relay Network),每个中继网络中有专门对接的节点(Marlin Node),点对点的传输信息,以此加快信息传播速度。同时,为了获得较高的传输速度,Marlin 创建一个针对 Layer 0 的激励机制,对网络中节点的成功的对接进行激励,加速数据的传输。

值得称赞的是,通过激励机制,Marlin 得以将自己「打包」成一个模块,实现无缝地对接到不同的项目中,Marlin 可以在不改变原有项目共识层面的基础上,实现可插拔的性能扩展。同时,Marlin 自身具有横向扩展性,中继网络可以实现自我的横向扩容,多个中继网络可以被创建。不同中继网络采用竞争机制,优秀的网络(如拥有延迟短,速度快等特点)会持续被采用,当中继网络的数量足够多时,可插拔扩容方案的优势就显示出来了。现有的区块链项目可以接入 Marlin 的 SDK,就可以使用多个中继网络带来的速度提升。

可插拔扩容是 Marlin 带来的一个新概念,与可插拔共识(Tendermint)类似,可插拔扩容会给现阶段已有的共识带来性能的突破,通过简单的 SDK 集成即可以实现。Marlin 的白皮书对 Algorand、Tendermint、Thunder Core 和 Dfinity 等项目进行了研究,分析得出这些项目的扩容方案并不完美,而 Marlin Protocol 提供可插拔网络模块可以很好的帮助这些项目实现横向的扩容。

除了能帮助 Layer 1 项目实现可插拔扩容之外,Marlin 还能给搭建在 P2P 网络上的应用提供加速服务,比如 DEX (去中心化交易所)、流媒体应用、云存储、物联网(IoT)、游戏或者社交网络等。理论上,任何基于区块链的应用项目都可以使用 Marlin Protocol 来实现性能加速。另外,一些寻求在通信层实现隐私的应用同样可以用 Marlin 实现,如 Grin 上的应用 Dandelion ++,Monero 上的应用 Kovri,还有 Status 上传输的匿名消息等,Marlin 可以自定义路由规则,创建用于特殊底层的网络,轻松实现隐私保护。

目前,Marlin Protocol 的发展较为迅猛,已经和多个项目达成了战略合作,如 Matic Network、Murmur、WandX 和 Holochain 等,推进 Marlin SDK 的采用。现阶段,团队还处在较为繁忙的开发阶段,协议已经初步形成,接下来要实现的就是不断地进行精简和雕刻,持续进行更新。团队在一些会议上会向大家展示项目的技术成果,来获得大家关注。

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Siddhartha Dutta,Marlin 首席执行官

Marlin 的 CEO,Siddhartha Dutta 是前 Zilliqa 的资深开发者,Zilliqa 项目主打分片扩容(Layer 1),在最新的实现中,测试网络每秒可以处理 2400 笔交易,已接近 Visa 的交易处理速度(据统计,Visa 信用卡可以处理 2000 笔交易 / 秒,高峰可以达到 5600 笔交易 / 秒),也超过目前的主流区块链平台快了 200 多倍。从 Layer 1 转投 Layer 0 的开发,Sid 认为「网络底层(Layer 0)才是点对点应用的支撑力量」,在 Web 2.0,此领域产生了很多 10 亿美元的独角兽,而现在在 P2P 行业,针对 P2P 性能优化的基础设施很有可能产生新的独角兽。这也许是 Sid 从 Layer 1 转向 Layer 0 开发的主要原因之一。

P2P 的优化并不是一个新的话题,但是 Layer 0 的出现恰逢区块链发展到了关键的阶段,即技术落地的需求及其强烈,现有区块链性能因为争论并不能很好的满足当前所需,那么 Marlin Protocol 的 SDK 在不触及现有争论的情况下实现扩容,获得关注显得理所当然。

就像 Marlin 的投资者、币安实验室负责人 Ella Zhang 所说:「当我们在寻找解决区块链扩展性问题的革新时,我们见到了太多创新是针对共识算法和链下扩容,而 Marlin 则是一群出色的创业者创建的项目,Marlin 通过节点网络设计和激励机制设计来解决底层扩展问题,他们的处理速度和去中心化解决方案,有很大潜力使所有的区块链收益。」

来源:链闻


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