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Layer 2:为上层生态传递信任

AITD粉丝团2020-12-22 14:41:57

2016年,在距离比特币创世区块诞生7周年之际,一篇名为《The Bitcoin Lightning Network:Scalable Off-Chain Instant Payment》的白皮书发布了,而这也成为第二层扩容方案(Layer 2 Scaling Solutions,简称 Layer 2)的开端。

区块链凭借强大的去中心化应用生态,让无数人对它给予厚望,希望区块链能够打破金融的孤岛。早在2017年,已经有了上百个公链项目展开角逐,但到了2019年,大规模应用落地依旧非常困难。其中,很大一部分的原因是区块链的发展受到了不可能三角的瓶颈限制。所谓不可能三角,指的是一个分布式记账系统,不可能同时满足可拓展性,安全性,和去中心化,三者只能取其二。公链是以最高效率达成全球共识的工具,它能够以最低的成本来构建信任,但不得不承认,它也有可能是最贵、最低效的数据库。公链作为共识的工具,信任的引擎,它不应该放弃去中心化和安全性,而对可拓展性做出妥协。那面对如此低的TPS,如何合理的最大化利用它,是我们需要思考的问题。

我们尝试着将大量的工作放到链下去解决,仅仅将最重要的数据提交到区块链上,让所有人都能够验证这些工作都是准确可靠的。

社会的发展带来的是更精细的分工,区块链的技术发展也是如此。分层,本质上就是一种分工,既然公链不能做所有的事情,那么就让它只做自己擅长的部分。因此,这就是第二层扩容方案的思路,称之为“Layer 2”,它是构建在底层区块链(Layer 1)之上的基础架构,它为丰富的区块链应用提供了更好的可拓展性、隐私性和可用性。

底层区块链(Layer 1)来保证安全和去中心化。它能做到全球共识,通过智能合约设计的规则进行仲裁,以经济激励的形式将信任传递到Layer 2上。而Layer 2只需要做到局部共识,但能够满足各类商业场景的需要。

AITD Blockchain着眼于安全和去中心化,通过分层的方式,做了一个支持Layer 2的Layer 1,使其为上层生态传递信任。

什么是Layer 2?

公链虽然能够达成全球共识,公共可验证,但是否所有的信息都需要让所有人验证?我们之间的日常交易是否需要让全世界的人审核呢?

这显然是没有必要的,我们只需要将最关键的信息让所有人验证、获取保障就够了。而Layer 2就是为了这样的场景而出现的存在:我们可以将大量的工作放在链下去进行,仅仅将重要的内容提交到Layer 1上进行验证,并且Layer 1能够保证Layer 2的安全。

什么样的方案能被成为Layer 2?

1、应用的主要工作都是在链下完成;

2、仅用Layer 1作为安全的锚点,保证链下环境的安全;

3、最后,和Layer 1尽量保有统一的风险模型(跨链和侧链的方案并不符合这一条,因为他们将资产在一条链上锁定在另一条链上释放,资产进入了另一个安全性完全不同的环境)。

Layer 1的安全性是由去中心化保证,这意味着一组无中心的节点取代了可信第三方的角色,在这里:1、被接受的交易就会按照规定执行;2、交易次序是确定的;3、双花是禁止的。

Layer 2的安全等级远小于Layer 1,它的安全性需要通过Layer 1来保证,因此只需要达到“去信任”:不保证交易在Layer 2上一定能够执行,但是能保证若交易不被执行能够有一种方式让资产安全地从Layer 2撤回。

我们常常会面临这样一个场景是,我们会和某一个人或者某几个人反复交互。比如家门口的咖啡厅,每天都去喝一杯咖啡并且用数字货币进行支付,但是每次交易手续费都高的可怕,于是可以用支付通道技术,双方客户端之间建立一条“绿色通道”,之后所有的交易都在通道内部进行,最后到区块链上做结算,如此一来,只有在通道关闭和打开的时候需要手续费,这也是闪电网络最初设计的场景。

本质上,闪电网络是一个智能合约机制:区块链上的智能合约就像一个机器人,双方在通道中运行应用,最后将结构提交到机器人手里它会按照规则进行结算。

为了扩展Layer 2的闪电网络,AITD在底层协议的交易验证过程中融入了RSMC(可撤销的顺序成熟度合同)和HTLC(哈希的带时钟的合约)两个基础协议,用于构建Layer 2的资金池和支付通道的建立。

于是,Layer 2上的闪电网络就具有了非常多的优势,首先就是即时确定性,只要各方签名通过状态更新,状态就被“确认”,而不需要如区块链上等待区块确认;其次,状态更新在链下,点对点通信能够保证隐私,仅最终状态会提交到区块链上;最后是低手续费,闪电网络只在通道打开和关闭的时候需要区块链上结算清算的手续费,而其他时间,不管双方在通道内如何更新、交易都是免费的。

那么闪电网络是否安全呢?闪电网络的安全性是由区块链上的智能合约来保证的,但也有可能出现下面这两类攻击模型:

1、闪电网络中有一个非常乐观的前提,就是用户保持在线,确保状态的更新。若用户掉线了,参与通道的另一方能够通过提交旧的、对自己有利的状态到区块链上结算进行攻击。

争议期的设计就是为了防止这个情况发生:在争议期内,用户可以提交最新的状态。由于每一次状态更新都有各方签名并带有版本序号,因此只要提交最新版本序号的状态到区块链上就能够证明提交旧状态的作恶,并将惩罚作恶者。

2、若出现一方不合作的情况,比如他输了游戏,不对自己认输的状态签名。这时候另一方能够将状态的证明提交到区块链上,区块链将整个过程重新运行,得到结果。如果的确出现作恶的情况,作恶的一方会受到惩罚并承担应用在区块链上运行的成本。

闪电网络通过牺牲流动性(在合约中抵押资产)来换取无手续费和即时确定性,但它仅仅适用于计算量很小、并且各方需要来回交互的应用,并且由于每一步都需要用户一致同意,就需要在通道开启的时候明确各位参与者,并且中途难以加入/退出,这让闪电网络仅仅能够成为链下交易的扩容。

Layer 1保障安全性和去中心化,Layer 2来满足性能的要求,Layer 1为Layer 2来满足性能的需求,Layer 1为Layer 2传递信任,这是未来加密经济的基础设施。

对于AITD来说,通过在Layer 1的基础上构建Layer 2交易网络,在这个网络中,交易双方建立了一个支付通道,通过发送双重签名的交易信息来实现资产所有权的转移。即可实现交易双方的即时交易,通过Layer 2中的闪电网络,可以在通道内进行高频、小额资金的转移。当这个交易机制可以拓展到海量的用户群体时,也就最终实现了并发无上限的AITD 交易网络。

一直以来,由于传统的跨境支付方式涉及的中间环节较多,费用较高且到账时效性不高,跨境电商卖家在跨境支付环节,面临境外银行账户难申请、多平台店铺资金管理复杂、提现到账速度慢等问题。加之依赖第三方机构,整个跨境支付需要支付相应的手续费,大大影响了支付的效果。

AITD把Layer 2的技术优势全面应用在跨境支付领域,能使银行和银行之间直接打造点对点的支付方式,省去第三方金融机构等中间环节,实现全天候支付、实时到账、提现简便以及没有隐形成本,有效降低跨境电商资金风险及便捷性需求。而AITD在支付领域应用的落地,不仅可以提高跨境支付的效率和降低了成本,还给第三方支付在跨境电商出口贸易领域提供了更多可能性。

随着分层设计的项目不断出现,这项技术已经是被业界广泛认可,我们也在混沌中找到了方向。

作者:AITD粉丝团;来自链得得内容开放平台“得得号”,本文仅代表作者观点,不代表链得得官方立场凡“得得号”文章,原创性和内容的真实性由投稿人保证,如果稿件因抄袭、作假等行为导致的法律后果,由投稿人本人负责得得号平台发布文章,如有侵权、违规及其他不当言论内容,请广大读者监督,一经证实,平台会立即下线。如遇文章内容问题,请发送至邮箱:linggeqi@chaindd.com

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