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【區塊鏈知識】公鏈大戰爭 | Layer 0 1 2

隨著每次市場牛熊循環,總會淘汰一些舊東西,相對的隨著產業持續發展也會誕生一些新的東西,仔細思考了一下我們日常口中所說的 Layer 1、Layer 2,就突然想要回歸根本,探討所謂 L0、L1、L2 的意涵與定義,希望從中能夠更瞭解區塊鏈底層的內容。

隨著每次市場牛熊循環,總會淘汰一些舊東西,相對的隨著產業持續發展也會誕生一些新的東西,近期最令我興奮的莫過於以太坊宣布計畫於 2022/9/19 那一週進行 The Merge 升級,而後以太坊類代幣率領市場漲了一小段。

除了以太坊合併以外,或許是那些 web3 的 VC 最近找不到東西投資了,好像都在看一些如 Aptos、Sui、Linera 等新興 L1 公鏈,新聞也不斷報出誰又獲得多少投資。

姑且不論這些新公鏈各自有甚麼創新設計,或是去臆測公鏈大戰下誰最有機會勝出,仔細思考了一下我們日常口中所說的 Layer 1、Layer 2,就突然想要回歸根本,探討所謂 L0、L1、L2 的意涵與定義,希望從中能夠更瞭解區塊鏈底層的內容。

我自己的簡單理解,會把 Layer 0 比喻成一個國家,Layer 1 則是國家中的城市或鄉村,這些地區搭建在國家之上,共享這片土地上相同的法律、文化、語言,縣市間是各自獨立運作的,但又有一些馬路或橋串連起彼此的溝通,Layer 2 與側鏈則會像是城市附屬的都會區,當一個城市過度壅擠的時候,大家就會希望找一些鄰近的地點建設,以對都市進行擴容,而如果是比較小的鄉鎮則比較不會有 Layer 2 的需求。

Layer 0

大約 2022 年六月底的時候,以太坊鏈上最大的去中心化永續合約交易所 dYdX 宣布要加入 COSMOS 生態系,最新的 v4 版本將採用 Cosmos SDK 打造專屬於自己的一條區塊鏈,這個新聞讓許多人開始深究讓他們離開以太坊,以及選擇 Cosmos 作為新發展落腳處的原因。

Cosmos 是區塊鏈的第零層協議 (Layer 0) 之一,正如同一些去中心化金融應用 (DApp) 可以被建立在 Layer 1 或 Layer 2 的區塊鏈上,Layer 0 允許在它的架構之上建構區塊鏈,例如幣安推出的 BNB Chain 就是採用 Cosmos SDK 打造的,這樣的好處是它允許這些建構在它之上各自獨立運作的區塊鏈也能有跨鏈操作性,也就是說,不同的區塊鏈可以互相通訊,這是一般原生的 Layer 1 區塊鏈會較缺乏的功能。

Layer 0 協議除了可以讓人在上面快速搭建自己的區塊鏈、區塊鏈之間能夠溝通以外,在數據驗證、加密貨幣包裝 (Wrapping)、加密貨幣鑄造 (Minting) 等等也已經有非常多相關應用了。

目前幾個最有名的 Layer 0 協議大概就是 Cosmos、Polkadot、Avalanche,不過就像我前面提到的,這些不同的 Layer 0 就像是獨立的國家,所以各自有各自的協議與規則。

這些協議雖然都可以歸類在 Layer 0 中,但各自的運作方式還是差異甚大,如果未來有打算借助 Layer 0 的力量去開發自己的區塊鏈,可能要再花時間個別研究,並針對自己當下的需求去選擇最適合自己的國家定居下來。

Layer 1

Layer 1 就是大家最熟悉,一進入區塊鏈世界以後第一個接觸到的東西,包含最知名的比特幣與以太坊都是 L1 的範疇。

除了 Bitcoin 與 Ethereum 以外,像 Solana、Near 到最近新出的 Aptos、Sui 等等的區塊鏈都屬於 Layer 1。

它們最重要的工作就是產生區塊,這些區塊會記錄著區塊鏈世界中不可被竄改的帳本,供大家隨時查詢誰現在剩下多少錢,以及他買了甚麼幣持有哪些 NFT 等等應用。

要產生區塊就會涉及到如何產生、由誰產生以及如何驗證區塊是否正確,所以共識機制在這裡扮演很重要的角色,這些共識機制就像區塊鏈的招牌,如果你認為這種共識很好想加入的話,就會成為社群中的一份子,所以才會聽到有些人稱其為「信仰」。

目前最主流的共識機制就是工作量證明 (Proof of Work, PoW) 以及權益證明 (Proof of Stake, PoS),或是一些衍伸出來的 DPoS、PoH 等等機制。

隨著全球暖化與氣候變遷的環保議題抬頭,我認為大多數的區塊鏈會希望能夠將自己的共識機制,由傳統用算力去產生區塊的礦機挖礦,轉為其他耗能更低的共識機制,而留下來繼續使用 PoW 的區塊鏈,也會漸漸轉換使用綠能挖礦,這些發展前景都是很好的。

Layer 2

隨著 Layer 1 原生區塊鏈的發展與成長其用戶越來越多,但是平均每秒能夠處理的交易數量卻沒有跟著進化,在這種供需失衡的情況下,要在區塊鏈上進行一筆交易或發佈自己的智能合約程式碼變得相當困難,想要快速完成一筆交易就必須付出更高昂的手續費。

人們漸漸發現區塊鏈「很貴、很難用」,根本問題就是出塊速度太慢,不過若要提升速度,就可能需要犧牲掉安全性或去中心化的程度,這也被稱為是區塊鏈的不可能三角。

Layer 2 的出現源自於希望在不犧牲掉安全性與去中心化的前提下,提升區塊鏈的使用效率,第一個 Layer 2 是比特幣的閃電網路 (Ligntning Network)。

而以太坊上的 Layer 2 生態則是近幾年才不斷發展,目前的主流技術是 Optimistic-Rollups 和 Zk-Rollup (Zero knowledge)。

它的運作原理就是把將部分交易數據轉換到鏈下進行,或是嘗試對交易進行壓縮,確保 Layer 1 的交易數據是最少最小的,而 Layer 2 這邊則是負責記錄更詳細的內容。

由於 Layer 2 只是協助 Layer 1 進行一些細節的數據處理,最終這些數據仍須要回傳到 Layer 1 進行資產最終的分配與裁決,Layer 2 的安全性基本上與 Layer 1相同。

這樣的好處是能夠提升每秒交易速度、降低交易成本,但又同時能保有足夠的安全性,避免區塊鏈被攻擊。

由於我前陣子也有稍微使用 Layer 2 的一些服務,之後有機會的話我會再寫一些有關 Layer 2 更深入的內容。

Layer 3, Layer 4, Layer 5,… Layer N ?

很多人會繼續將一些 DeFi、Dapp 或是錢包應用程式等等的服務繼續往後列到 Layer 3、Layer 4,但不像網際網路的層數有官方定義好的,現階段對於區塊鏈的分層都還沒有一個非常標準的定義,所以對我來說,這些去中心化相關應用場景與錢包、區塊鏈瀏覽器等應用就都算是應用層了,要再細分 Layer 多少目前看起來比較沒有必要性。

另一個想法就是區塊鏈的 Layer 就像一層一層疊上去的,不過一個 DeFi 協議可以建構在 Layer 1 的以太坊上,也可以同時到 Layer 2 上開店。

例如 Uniswap 目前支援的區塊鏈就有:Ethereum、Polygon、Arbitrum、Optimism 以及 Celo,這樣建構在 Layer 2 上的應用程式可以被歸類到 Layer 3,但 Layer 1 上的應用程式,如果沒有一個好的定義,也有可能可以被歸類到 Layer 2 之中嗎?想想就覺得好像哪裡怪怪的。


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