從 Layer 1 到 Layer 2,再回到 Layer 0,技術精英們對擴容技術的追尋一直沒有停止過,Layer 0 賽道種子選手 Marlin 爲何受到資本的青睞?

撰文:卡咩

2 月 10 日鏈聞發佈的文章《亞洲頂尖區塊鏈風投最關注哪些領域?反正不是 DeFi》總結了 2019 年亞洲投資機構的投資偏好,其中公鏈技術和交易生態依舊是亞洲最熱門的投資賽道。在公鏈生態中,基礎技術依舊是投資機構關注的首要目標,特別是那些對標解決以太坊性能瓶頸的公鏈項目,如嘗試通過 Layer 2 方式擴容的 Skale,通過優化 Layer1 共識機制的 CasperLabs,還有 Layer 0 方式擴容的 Marlin 等,在 2019 年都獲得了不同程度的青睞。

從 Layer 0 着手區塊鏈擴容的 Marlin 爲何受到資本青睞?圖片來自鏈聞文章《亞洲頂尖區塊鏈風投最關注哪些領域?反正不是 DeFi

什麼是 Layer 1 、Layer 2 和 Layer 0?這些讓外人頭暈的術語,其實是技術精英們試圖從多個層面解決區塊鏈的性能瓶頸,比如可擴展性、吞吐量、TPS……總之,就是如何讓更多用戶、更多應用可以在區塊鏈上飛速運行。

Layer 1 和 Layer 2 的擴容解決方案

比特幣的性能問題由來已久, 以太坊的擁堵也日漸突出,不計其數的開發者提出了不同的方案。比特幣有隔離見證,有大區塊,還有閃電網絡;以太坊有分片,有 Plasma,還有 ZKSNARKs。

不過,大多數解決方案很難落地,這主要源於人們對未知技術的不確定性,亦或者是利益相關者之間的利弊權衡。雖然社區知道大區塊能增加交易吞吐,雖然社區知道 Zk 可以壓縮交易數據,提高交易速度,但是以比特幣的發展來看,那些觸及既有利益格局的 Layer 1 擴容方案,很難獲得大規模認同,而 Layer 2 的解決方案因爲「脫離」了主體鏈,如何被大範圍採用則是一個大問題。

一般說來,Layer 1 是共識層,或者就是指各公鏈本身。而 Layer 2 擴容,也被稱爲鏈下擴容。V 神在最近的一篇文章《打破區塊鏈 Layer 1 和 Layer 2 關係的常規思維》中指出,一般公鏈應該儘可能簡單,因爲它們是很難改變的基礎架構,一旦破壞會造成巨大危害,而更復雜的功能應該在上層構建,以 Layer 2 協議的形式:狀態通道、Plasma、Rollup 等。

多年來,性能擴容從 Layer 1 到 Layer 2,雖有很多嘗試,但是結果並不理想。比特幣現在仍然是 7 左右的 TPS,以太坊仍然是 15 左右的 TPS,性能瓶頸的問題仍然鎖定着區塊鏈項目的命脈。

在此之外,經常被遺忘的還有網絡層,也即所謂的 Layer 0。在前文提及的 VC 關注中,有兩家 Top 級別的投資機構都投資了 Layer 0 的擴容項目,Fenbushi 和 NGC 投資 Marlin Protocol,Fenbushi 還投資了另外一個專注於 Layer 0 項目,同時,幣安 Lab 也加入了 Layer 0 的投資中,孵化並投資了 Marlin。

另闢蹊徑的 Layer 0 擴容

什麼是 Layer 0 呢?根據 Marlin CEO 的採訪中對 Layer 0 的定義,Layer 0 是節點之間互相傳遞信息的通信層。我們可以用下圖來做一個簡單的理解:Layer 0 是通信層,Layer 1 的是多層結構,其核心是共識層(如下圖所示),而鏈下擴容(搭建在 Layer 1 上的鏈層)方案可以稱爲 Layer 2。

從 Layer 0 着手區塊鏈擴容的 Marlin 爲何受到資本青睞?區塊鏈擴容方式總覽

Layer 0 擴容區別於 Layer 1,是因爲通信層與共識層的差異。共識層是區塊鏈的創造物,是去中心化的關鍵,而通信層則是互聯網產物,是成熟產品。在區塊鏈項目中,通信層是共識層的底層,服務於共識層。

首先,相對 Layer 1,Layer 0 可優化空間較大。從比特幣開始,區塊鏈項目都採用 P2P 分佈式網絡,通過 Gossip 協議,廣播需要共識的信息,這個過程中存在很多優化空間,比如優化 P2P 網絡(如針對地域性的網絡設計),優化傳播方式(如 Gossip 變成單點傳播),或是壓縮傳播數據等(如通過 Zk 技術壓縮數據),都可以提高吞吐量。

類似的優化技術在中心化網絡中被廣泛採用,CDN 技術通過在現有網絡之上構建智能虛擬網絡,依靠部署在各地的邊緣服務器,通過中心平臺的負載均衡、內容分發、調度等功能模塊,使用戶就近獲取所需內容,降低網絡擁塞,提高用戶訪問響應速度和命中率。

Marlin 白皮書 中提到了 CDN 技術和 SDWAN 技術的重要性。這樣的緩存和路由覆蓋層能夠有效減少延遲,並提供更好地帶寬路徑幫助信息傳播,從而幫助區塊鏈的節點之間更快達成協議。在此基礎上進一步結合經濟手段,採用合理設計的質押(staking)和懲罰(slashing)條件,Marlin 延緩了爲防止垃圾郵件而進行的網絡層檢查,並在之後進行異步處理,進一步提升了區塊間信息的傳播速度。

其次,相對 Layer 1,Layer 0 不會改變共識層的激勵機制,省去了和礦工的直接摩擦。Marlin 爲此提出了針對 Layer 0 的激勵機制,獨立於 Layer 1 之外。Marlin Protocol 修改 Layer 0 帶來的性能加速,並不會動到現有礦工的利益蛋糕,實際上還會給礦工帶來新的收入來源——通過貢獻帶寬賺取收入。除此之外,Marlin 的做法也爲全節點激勵機制的設計打開了一個全新的視角(通常情況下,全節點負責驗證區塊與交易、回答查詢與 RPC 請求以及區塊和交易的轉發)。

另外,Layer 0 的做法很聰明,在擴容上跨過了最難協調的部分,通過技術革新,實現對區塊鏈項目吞吐量的影響,這使得 Layer 0 擴容方案對投資者有足夠的吸引力。而和 Layer 2 相比,雖然兩者都是從「側面」影響主鏈,但是 Layer 0 的方式更加接近主鏈,對共識層面的依賴較小。

總的來說,從 Layer 1 到 Layer 2,再回到 Layer 0,技術精英們對擴容技術的追尋一直沒有停止過。

Marlin:Layer 0 賽道的種子選手

Marlin 是一種槍魚,遊速可以達到每小時 129 公里,據說是世界上游得最快的魚。Marlin CEO 曾在採訪中說,Marlin Protocol 的寓意其實就希望區塊鏈網絡速度能像 Marlin 一樣快速。

從 Layer 0 着手區塊鏈擴容的 Marlin 爲何受到資本青睞?

Marlin 借鑑了 CDN 的加速技術,對網絡進行有效劃分,組成多箇中繼網絡(Relay Network),每個中繼網絡中有專門對接的節點(Marlin Node),點對點的傳輸信息,以此加快信息傳播速度。同時,爲了獲得較高的傳輸速度,Marlin 創建一個針對 Layer 0 的激勵機制,對網絡中節點的成功的對接進行激勵,加速數據的傳輸。

值得稱讚的是,通過激勵機制,Marlin 得以將自己「打包」成一個模塊,實現無縫地對接到不同的項目中,Marlin 可以在不改變原有項目共識層面的基礎上,實現可插拔的性能擴展。同時,Marlin 自身具有橫向擴展性,中繼網絡可以實現自我的橫向擴容,多箇中繼網絡可以被創建。不同中繼網絡採用競爭機制,優秀的網絡(如擁有延遲短,速度快等特點)會持續被採用,當中繼網絡的數量足夠多時,可插拔擴容方案的優勢就顯示出來了。現有的區塊鏈項目可以接入 Marlin 的 SDK,就可以使用多箇中繼網絡帶來的速度提升。

可插拔擴容是 Marlin 帶來的一個新概念,與可插拔共識(Tendermint)類似,可插拔擴容會給現階段已有的共識帶來性能的突破,通過簡單的 SDK 集成即可以實現。Marlin 的白皮書對 Algorand、Tendermint、Thunder Core 和 Dfinity 等項目進行了研究,分析得出這些項目的擴容方案並不完美,而 Marlin Protocol 提供可插拔網絡模塊可以很好的幫助這些項目實現橫向的擴容。

除了能幫助 Layer 1 項目實現可插拔擴容之外,Marlin 還能給搭建在 P2P 網絡上的應用提供加速服務,比如 DEX (去中心化交易所)、流媒體應用、雲存儲、物聯網(IoT)、遊戲或者社交網絡等。理論上,任何基於區塊鏈的應用項目都可以使用 Marlin Protocol 來實現性能加速。另外,一些尋求在通信層實現隱私的應用同樣可以用 Marlin 實現,如 Grin 上的應用 Dandelion ++,Monero 上的應用 Kovri,還有 Status 上傳輸的匿名消息等,Marlin 可以自定義路由規則,創建用於特殊底層的網絡,輕鬆實現隱私保護。

目前,Marlin Protocol 的發展較爲迅猛,已經和多個項目達成了戰略合作,如 Matic Network、Murmur、WandX 和 Holochain 等,推進 Marlin SDK 的採用。現階段,團隊還處在較爲繁忙的開發階段,協議已經初步形成,接下來要實現的就是不斷地進行精簡和雕刻,持續進行更新。團隊在一些會議上會向大家展示項目的技術成果,來獲得大家關注。

從 Layer 0 着手區塊鏈擴容的 Marlin 爲何受到資本青睞?Siddhartha Dutta,Marlin 首席執行官

Marlin 的 CEO,Siddhartha Dutta 是前 Zilliqa 的資深開發者,Zilliqa 項目主打分片擴容(Layer 1),在最新的實現中,測試網絡每秒可以處理 2400 筆交易,已接近 Visa 的交易處理速度(據統計,Visa 信用卡可以處理 2000 筆交易 / 秒,高峯可以達到 5600 筆交易 / 秒),也超過目前的主流區塊鏈平臺快了 200 多倍。從 Layer 1 轉投 Layer 0 的開發,Sid 認爲「網絡底層(Layer 0)纔是點對點應用的支撐力量」,在 Web 2.0,此領域產生了很多 10 億美元的獨角獸,而現在在 P2P 行業,針對 P2P 性能優化的基礎設施很有可能產生新的獨角獸。這也許是 Sid 從 Layer 1 轉向 Layer 0 開發的主要原因之一。

P2P 的優化並不是一個新的話題,但是 Layer 0 的出現恰逢區塊鏈發展到了關鍵的階段,即技術落地的需求及其強烈,現有區塊鏈性能因爲爭論並不能很好的滿足當前所需,那麼 Marlin Protocol 的 SDK 在不觸及現有爭論的情況下實現擴容,獲得關注顯得理所當然。

就像 Marlin 的投資者、幣安實驗室負責人 Ella Zhang 所說:「當我們在尋找解決區塊鏈擴展性問題的革新時,我們見到了太多創新是針對共識算法和鏈下擴容,而 Marlin 則是一羣出色的創業者創建的項目,Marlin 通過節點網絡設計和激勵機制設計來解決底層擴展問題,他們的處理速度和去中心化解決方案,有很大潛力使所有的區塊鏈收益。」