从 Layer 0 着手，重新想象区块链的可扩展性

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。

“不可避免”的可扩展性问题

区块链的基本架构依赖于一系列连接的区块，每个区块包含信息、并与网络中的其他相邻区块进行交互来执行事务，保存历史以及将信息广播到整个网络中。

这种基础设施的根本问题在于这些区块在大小和出块速度方面受到严重限制，这意味着它们只能在一定的时间段内处理那样多的信息和那样多的交易。

较少的区块数量和较小的区块意味着在任何时候区块链网络上能够被处理的信息总量是有限的，这导致了巨大的问题，因为开发人员试图将其网络扩容至数百万个节点和用户。

可扩展性问题对区块链生态系统带来了效率极其低下 - 即交易时间和交易费。在像以太坊这样的大型网络中，由于网络处理大量交易以及运行于其中的信息的能力有限，所以交易时间非常慢。

基本上，每笔新交易在被正确地记录在区块链上必须“等着轮到它”。这激励网络向在网络上运行交易的交易用户收取交易费；这种费用有助于限制在一定时间内进入网络的交易总数，但对那些依赖网络来实现其整个运行基础的开发人员则是个巨大的障碍。

总之，目前的区块链太慢，而且对大多数开发人员来说成本太高而无法利用其架构优势。

Layer 1 和 Layer 2 的扩容解决方案

公链的性能问题由来已久，某知名公链的拥堵问题也日渐突出，不计其数的开发者提出了不同的方案。如：隔离见证、大区块、闪电网络、分片等，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Layer1和Layer2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，扩容从 Layer 1 到 Layer 2，虽有很多尝试，但是结果并不理想，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。

另辟蹊径的 Layer 0 扩容

什么是 Layer 0 呢？，Layer 0 是节点之间互相传递信息的通信层。也就是说Layer 0 是通信层，Layer 1 的是多层结构，其核心是共识层，而链下扩容（搭建在 Layer 1 上的链层）方案可以称为 Layer 2。

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。

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。

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