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新年目标与计划
Web3 领域探索及成长愿景
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区块链扩展性的关键问题:是层1升级,还是层2解决方案?
为什么区块链网络面临扩展性问题?
区块链技术在保障安全性、透明度和去中心化的同时,也遇到一个悖论性的问题:其成功反而带来了自身的问题。随着网络的普及,交易速度变慢,费用上升。比特币和以太坊等主链(Layer 1)每秒只能处理15-30笔交易,而Visa等中心化系统的处理能力则高达每秒24,000笔。
Vitalik Buterin提出的“区块链三难困境”解释了这一现象:去中心化、安全性和可扩展性三者不能同时完全实现。加密项目必须在这三者之间寻求平衡。在这一点上,出现两种不同的解决方案:增强网络自身能力,或在顶层构建新系统。
现实中的差异是什么?Layer 1与Layer 2的对比
Layer 1 (基础网络): 比特币、以太坊等网络,按照自己的协议验证和执行所有交易。安全性高,但速度有限。要提升网络性能,必须修改协议规则——这需要网络成员投票和达成共识。以太坊2.0的权益证明(PoS)转型就是此类改革的例子。
Layer 2 (上层网络): 闪电网络(Lightning Network)、Rollup技术和侧链(sidechains)(sidechains),都在Layer 1网络之上运行。大部分交易在这一层完成,安全性依赖于主链。速度大幅提升,费用降低,但某些用例可能受限。
###侧链(Sidechains)是什么?与Layer 2有何不同?(
侧链是独立的区块链,连接到主链,拥有自己的共识机制和规则。例如,Polygon与以太坊的关系就是如此:Polygon拥有自己的协议,不完全依赖以太坊的安全性。其优势在于更高的灵活性,缺点则是安全性略低。
Sidechain与Layer 2的区别: Layer 2解决方案在验证交易时,承担在Layer 1验证的责任,完全继承主链的安全性。而Sidechains则相对独立,更快、更便宜,但安全责任由自己承担。
截至2023年6月,Polygon网络在去中心化金融(DeFi)领域的锁仓总资产约为13亿美元,显示侧链在规模上确实发挥了作用。
Layer 1解决方案:网络如何自我增强?
分片(Sharding)): 将区块链数据拆分成更小的部分,允许并行处理。Zilliqa就是采用此技术的例子。结果:交易速度可以成倍提升。
共识机制变革: 比如以太坊从工作量证明(PoW)转向权益证明(PoS)。权益证明使用更少能源,提升处理速度。Cardano的Ouroboros PoS和Algorand的纯PoS也采用了类似路径。
SegWit(隔离见证)(: 2017年比特币升级,将数字签名从交易数据中分离出来,有效增加了区块容量。结果:在同一块中可以处理更多交易。
) Layer 1解决方案的优劣如何?(
优点:
缺点:
Layer 2解决方案:速度快但复杂
Rollup: 将交易在链外打包、压缩,作为证明提交到主链。Arbitrum和Optimism是典型代表。它们在继承以太坊安全性的同时,速度可提升百倍,费用大幅降低。
状态通道(State Channels): 双方可以无限制地进行交易,只在开始和结束时在Layer 1记录。比特币的闪电网络(Lightning Network)就是此类方案,微支付几乎可以瞬时完成。
侧链(Sidechains): 如Polygon等项目,属于此类。更灵活,但安全责任由自己承担。
) Layer 2解决方案的优劣如何?(
优点:
缺点:
Ethereum 2.0的未来将如何改变?
Ethereum 2.0旨在将以太坊的每秒处理能力提升至100,000笔,远超目前的30笔。将分片技术集成到主链中。
但关键是:Ethereum 2.0不会让Layer 2方案变得无用。相反,Layer 2方案将继续满足更复杂的去中心化金融应用需求。Sidechain与Layer 2的界限可能变得模糊,混合系统或将出现。
谁在使用哪些解决方案?
游戏行业: Polygon自2021年以来为游戏开发者提供专属支持。原因?NFT交易和游戏内交易在Layer 1成本高昂,Polygon更实惠。
微支付: Strike应用和THNDR Games在闪电网络上提供移动支付和游戏体验。几分钱的微支付几乎瞬间完成。
去中心化金融: Compound和Aave等项目在Polygon上运行。流动性池在这里更高效。
稳定币: DAI###1美元水平(在以太坊智能合约上运行,但在Layer 2上可以实现更快转账。
未来:是混合方案还是单一方案?
区块链的扩展未来可能同时包含Layer 1升级和Layer 2解决方案。Ethereum 2.0强化Layer 1,而Arbitrum、Optimism和Polygon等项目将在Layer 2上持续发展。
长期目标是提升Layer 2之间的互操作性)可组合性(。Sidechain与Layer 2的争论证明了每种技术方案都有其优势。或许,未来的主流解决方案将是融合两者优点的混合协议。
目前还没有一种强有力的单一方案能完全解决区块链的扩展性问题。但分片、权益证明、Rollup和侧链的协作,正为加密货币的真正普及铺平道路。
总之,Layer 1与Layer 2方案不是竞争关系,而是互补发展。两者都是让区块链技术变得实用和普及的关键。因此,未来几年投资这两类方案的项目,将成为加密生态系统最重要的基础设施。