区块链:区块链架构与扩容方案_CHA

区块链大致上分为三大主层:

Layer0层

主要工作是针对区块链与传统网络结合的非共识问题，可以简单理解为网际网络的资料传输，目前只有少数项目针对Layer0进行研究与开发。

Layer1层

包含了所有区块链的底层协议，主要负责安全、节点共识规则和帐本架构。

Layer2层

所涉及的是链上与链下的协议，主要负责链上链下消息传递、智能合约编程以及应用相关功能。

这三大主层中又可分为七个子层，非开发者不需要执著于深度了解，只需要了解区块链由哪些层面设计而成即可。

火币大学于佳宁：区块链是对互联网和全球金融的一次大升级:8月25日，火币大学主办的区块链数字精英实训营正式开课。火币大学校长于佳宁以《区块链世界观》为主题进行授课。

于佳宁表示，区块链是对互联网的一次大升级，也是对全球金融的一次大升级，两大变革的交汇处将会爆发出璀璨的火花。换句话说，区块链的价值互联网使得数据确权形成数字资产，然后数字资产形成之后打通数据的交易，广泛流转起来之后会构成新一代的普惠数字经济。区块链应用本质是运营模式、组织方式和商业逻辑，甚至是思维方式的升级，区块链思维将是未来世界最重要的思维方式。[2020/8/25]

你可能会纳闷，分了三层了为什么还要细分那么多子层呢，搞得那么复杂干嘛？

原因在于现阶段区块链技术太年轻了，区块链本身还有很多问题存在，藉由将区块链分成多个子层，可以让我们对区块链的架构更清楚也能让开发人员能够针对不同的层面，去开发能够改善区块链瓶颈的“扩容方案”。

报告：政务应用在2019年政府采购区块链项目类别中占比最大:4月20日，国家信息中心智慧城市发展研究中心联合火币区块链应用研究院，首次发布《区块链助力中国智慧政务发展驶入快车道》报告（以下简称《报告》）。《报告》显示，在国家政策和地方政策的大力支持和推动下，我国政务信息化市场从2008年起开始飞速增长，年增长率保持在10%以上。2018年，我国电子政务市场超过3000亿元，根据前瞻产业研究院预测，预计未来5年内，电子政务将保持13%的年增长率。

政务应用在2019年政府采购区块链项目类别中占比最大，占所有政府采购区块链项目的39%，占区块链应用类项目的54.5%。这些区块链政务应用涉及到数字身份、电子存证、电子票据、产权登记、工商注册、数据共享、涉公监管、行政审批等诸多场景。《报告》认为，总体来看这些落地应用在传统政务信息化的大格局下尚属早期。（经济参考报）[2020/4/20]

例如针对共识层提出的“DPOS”、针对网络层提出的“分片技术”或针对数据层提出的“区块扩容”等。

动态 | 纽约州新提案建议将区块链用于公共支付系统:纽约州立法者提出了一项新提案，称应将支付系统也纳入公共基础设施，并计划建立一个基于区块链的数字支付平台，该平台可以为税收抵免提供流动性。立法者表示，这将通过消除支票兑现服务等中间商，并在当地社区创造更多财富。（The Block）[2019/10/25]

首先解释一下什麽是“扩容方案”，所谓的扩容方案是指“为了改善区块链交易速度使其达到规模化所提出的解决方案”，各层所提出的扩容方案，其最终目的都是为了解决区块链交易速度的问题。

要改善区块链交易速度和规模问题，解决方案分为两种:

将主链的事物分割处理ex.分片技术(Sharding)

动态 | 韩国庆尚北道将投入13亿韩元重点推进区块链产业:据kbmaeil 3月21日报道，韩国庆尚北道3月21日在浦项公园成立了“庆尚北道区块链中心”，并为以建设区块链为基础的地区特色化产业全面展开行动。庆尚北道为有效推进相关政策，使区块链适用于道内所有产业领域，成为地区经济新的增长动力，于去年11月成立了“庆尚北道区块链特别委员会”。今年将推进区块链平台技术开发、人才培养、支援年轻人才创业、积极支援地区中小制造企业进军新产业领域等13亿韩元规模的项目、开发区块链平台和商业模式、开发以区块链为基础的IoT商业模式、开设区块链学院项目。[2019/3/22]

区块链本身的设计并不具备“可扩展性”，也就是说，区块链的节点不管增加多少，都没有办法提高区块链处理交易的速度，以比特币为例，不论有多少人加入挖矿的行列，区块链依然是每十分钟出块一次。

现场 | 加密专家David Chaum：成为主流 区块链需要提高支付和信息传递性能:金色财经9月20日现场报道，在新加坡共识大会上，加密专家、数字货币先驱David Chaum认为区块链进入主流，需要首先解决支付和信息传递性能。Chaum认为，这需要在TPS、隐私性、安全性等方面进行不断研究。在演讲中，Chaum分享了两个重要的创新观点：交易隐私要求每个区块里有多个节点团队运作；每笔交易的公钥需要预计算，哈希函数在实际的交易中启用。[2018/9/20]

我们可以用老师改考卷来举例，现在区块链验证交易，就像每个学生的考卷都统一由学校里的一位老师经手批改与纪录，然而这会导致全校学生的考卷需要花费两个礼拜的时间才能够完全审核完成，效率低下。

如果将考券分成五等份，改由五位老师批改，审核速度便可以提升五倍。

但是，如果每位老师都固定批改某个班级的考卷，学生就会知道哪位老师会负责他班上的考卷，学生就会有收买老师的可能。

因此，要如何分配考卷才能保证成绩的可信度，就是这个解决方案的重点。

将主链上的事物转移到其他地方处理ex.侧链、子链

举个简单的例子，每到假日，主要交通干道都会挤得水泄不通，车速每小时20公里，回到家都半夜了。

如果这时候我们能够另外开辟一条快速道路或高速公路，就能有效舒缓主要交通干道的车流，平均车速也能提升至50公里。

Layer1扩容方案所关注的点是如何在确保区块链“状态”在全网的一致性与最终性的前题下，提升区块链的交易处理速度。

过去Layer1扩容方案，大部分是针对数据层和共识层的优化，近年来网络层的“分片技术”成为各大公链项目的研究重点。

例如以太坊2.0的目标，就是希望透过“分片技术”提升目前以太坊在交易处理速度上的瓶颈。

由于区块链是一个开放的网络系统，任何人都有权利担任节点参与记帐，如何制定一套游戏规则，让所有节点共同遵守，使区块链能够顺利运作是相当重要的问题。

Layer1又称为底层，也就是所有矿工都必须遵守的规则，其设计是为了让区块链能够保持状态的“帐本一致性”与“交易最终性”，让节点以不可窜改的方式锚定数据事务，并在没有中央审查的情况下以加密的方式达成共识。

简单来说Layer1就是区块链的协议，大家常听到的共识机制、区块、私钥或地址等等，这些都是Layer1范畴。

补充：区块链上的“计算”又称为“状态生成”，之所以会用“状态”这个词的原因在于，一般的计算模型里，不存在信任和安全问题，只需生成计算结果就好，不需要验证；但是在区块链网络中，除了计算出交易结果，还需要对其进行验证。

藉由Layer2协议，区块链事务的“状态生成”可以独立于Layer1之外进行，因此这些协议也可以称为“链下”扩容方案。

使用链下扩容方案的主要优点之一是能够降低Layer1的侷限性，且不需要改变区块链本身的协议。

换句话说Layer2扩容方案尽可能在不牺牲区块链网络安全性的情况下实现高吞吐量的状态生成。

简单来说，Layer2扩容方案的概念就像“塞车”，如果今天高速公路大塞车，我们选择走车流量少的省道，避开尖峰车潮，虽然路线比较长，但可以比塞车的高速公路来要快到达目的地。

Layer2层所涉及的是链上与链下的协议，主要负责链上链下消息传递、智能合约编程以及应用相关功能。

也就是在现有区块链系统（Layer1）之上构建的辅助框架或协议。

如果以法律架构来比喻，Layer1就像宪法，是所有法律的依据，法律的制定不能够牴触宪法，而Layer1的架构如果要做更动，基本上都必须涉及到区块链分叉，就如同修宪程序一般，复杂且困难。

反观Layer2就象是依据宪法制定的法律，修改相对简单，且能够更符合实际需求。

目前，Layer2协议的主要目标大部分都是为了解决区块链所面临的事务处理速度与扩展难题。

Layer2不负责验证

Layer2只负责处理“状态生成”并不负责“状态验证”，最终结算时，还是必需要回到Layer1验证才能完成交易确认，在这过程中最大的问题来自于Layer2的安全性较低，可能会因为有人作弊而导致生成错误的状态。

因此如何防止Layer2的数据出现错误以及数据如何安全的传回Layer1是Layer2协议设计时的问题之一。

标签：区块链LAYERCHAAUM区块链通俗易懂的例子Layer 1 Quality Indexchain币官网AUM价格

屎币热门资讯