以太坊盛事 Devcon 甫剛在日本大阪落幕,而 Layer 2 第二層解決方案在大會上成為討論的焦點之一。比特幣和以太坊作為世界前兩大公有鏈(Public Chain),也都在發展各自的 Layer 2 解決方案,不過雖然都是 Layer 2,其針對的痛點、戰略架構是完全不同,讓動區帶您一探究竟。
比特幣和以太坊作為世界前兩大公有鏈,在本質上有很大的不同,比特幣最初的目的是成為無需信任的「電子貨幣」,而以太坊則希望打造新時代的作業平台,成為代幣或是資產經濟的乘載平台,如 去中心化金融(DeFi)、非同值化經濟(NFT)的資產生態等等。
兩者在現階段都在發展第二層解決分案(Layer 2),藉此解決擴容或是擴展性問題,有趣的是,兩者的根本目的非常不同。
比特幣的 Layer 2:增加數位黃金的流動性
比特幣在 2017 年時,由於區塊大小是否要從 1 MB 擴容到 8 MB,網路產生了分裂。現在比特幣的支持者認為,在過去五年來,比特幣的總帳本容量大小就達約 250 GB,若將區塊容量進一步擴大,則成為節點的硬碟容量需求將會成為「門檻」,導致比特幣更為中心化。
當前比特幣開發者皆有共識,即是將有價值或是數量較大的交易放在比特幣網路上,讓比特幣成為「價值儲存(Store of Value)」的數位黃金(Digital Gold);而小額支付或是日常支付轉往「第二層解決方案」,如閃電網路和 Liquid 網路。
比特幣目前的第二層解決方案(Layer 2),可視為比特幣作為數位黃金所產生的「流動性不足」。而另一方面,以太坊的第二層解決方案則是在增加以太坊的擴展性(Scalability)。
>> 延伸閱讀:【動區專題】五分鐘就看懂:圖說閃電網路
以太坊:Layer 1 跟 Layer 2 都要高效
先前,以太坊共同創辦人喬瑟夫・魯賓(Joseph Lubin)在 Ethereal Tel Aviv 論壇上承認以太坊網路的原始架構並不能大規模應用。而事實為,以太坊為了能在初期吸引更多用戶,並將代幣分散化,因此採用了工作證明(Proof of Work)。
以太坊預計在「寧靜(Serenity )階段」將工作證明轉變成權益證明(Proof of Stake,以下簡稱 PoS),其目的為提升整理網路平台的作業效率。
而以太坊創辦人 Vitalik 也認為相比於 PoW,PoS 除了效能更高之外,也能夠減少能源消耗,縮短共識時間,避免算力過大礦池「作惡」。
近年來,區塊鏈逐漸成為新創顯學,也越來越多人深入研究密碼學,因此有更多的解決方案,包括雷電網路、狀態通道、Plasma 等等。而以太坊創辦人 Vitalik 也在本次 Devcon 5 大會上坦承,確實有些第二層解決方案發展得比預計的慢。
隨著以太坊轉換到 2.0,交易速度變快,吸引的開發者、用戶將會大增,而以太坊網路上的狀態更新的要求將會指數型成長,讓每次智能合約在與礦工互動,要求變動狀態時的費用不斷上漲,這很有可能會讓開發者不在選用以太坊發展。
此外,以太坊 2.0 的第零階段(Zero Phase)即將上線,但目前如何將現在以太坊上的代幣與智能合約過渡到 2.0 上仍沒有「最終方案」。
比起其它做法和觀點與以太坊相似的區塊鏈,Nervos 似乎對於不認為權益證明是最佳解。
>> 延伸閱讀:活動特派員|以太坊年度大會 Devcon 於大阪開幕,動區帶你看今年全球最重要的幾個議題
Nervos:Layer 2 是擴展性,Layer 1 是信任層
Nervos 認為區塊鏈真正重要的是「信任」機制。
中本聰(Satoshi Nakamoto)使用區塊鏈的原因是解決點對點的電子現金的決信任問題,所以才用上了區塊鏈的技術。而「信任」才是區塊鏈的首要條件。
Nervos 是採分層架構的方式設計的區塊鏈基礎架構。在第一層(Layer 1)為 Nervos CKB 公有鏈,採用工作證明(Proof of Work)保障資產數據安全,而擴展性就交由第二層解決方案去突破。
「Layer 1 區塊鏈不應該聚焦在性能,Layer 2 會承擔這個職責。Layer 1 是保障上層協議參與者的防線,理應將重點放在安全和去中心化,負責狀態共識(存儲)。」
Nervos 的首席架構師謝晗劍更指出 PoS 並不是向全民開放的。
「除了技術問題外,PoS 更大的問題是『不如 PoW 開放』。區塊鏈的開放應該是世界上任何人都能夠參與共識過程,但 PoS 並不是這樣。
如果你抵押硬幣就有機會獲得出塊的機會,那麼大的利益相關者會忽略你創建的區塊。而 PoW 的挖礦機制是用外部的資源,所以沒有這個問題。」
謝晗劍說道。
而要達成分層治理,Nervos 必須完成「第一層的 CKB 治理機制」以及「定義第二層的協議」。
在第一層中,Nervos 設計 CKB 經濟模型,將鏈上的資源和代幣掛鉤,一個原生代幣 CKB 可佔 1 byte 的除儲存空間,佔用區塊鏈上的全局狀態。夠過 CKB 的機制讓鏈上的儲存空間變成有有限資源,再加上二級發行機制,讓濫用鏈上儲存空間的使用者受到通貨膨脹的懲罰,避免存儲空間的濫用,將資源效用極大化。
此外,為了能讓開發者定義自己的智能合約和 Dapp,Nervos 的虛擬機可以直接支援處理器層級的 RISC-V(讀為 RISC Five)。
舉個例子,假設以太坊的虛擬機(EVM)是 iOS,雖然可以開發應用程式,但是許多功能在底層設計上是不支援的;而 Nervos 的虛擬機就類似於 Android,給開發者足夠的自由空間,甚至可以自行定義狀態,只要驗證時能符合 Layer 1 的狀態驗證規則即可。
比特幣是數位黃金,CKB 是土地
目前許多新一代的公鏈目的都是要打造更好的以太坊,成為一個更好、更高效的作業平台。不過 Nervos 認為區塊鏈本身有其限制,效率、性能很難與中心化的系統相比,因此,透過兼容第二層的方式,達到擴容,讓開發者自行發展所需要的功能。
「第一層很難擴展是有原因的。我們需要接受這樣的事實,即底層區塊鏈速度慢又貴,但正是因為這樣,才使區塊鏈變的安全。」
Nervos 在官方部落格中如此寫道。
中本聰將比特幣定義成電子現金,雖然在經過擴容之爭後,比特幣目前較符合「電子現金」的定義。但也透過了將主網上的區塊大小設定成 1 MB,讓比特幣不會有「狀態爆炸」,造成節點中心化的疑慮。而其 Layer 2 解決方案也正在完成當初所賦予的電子現金的使命。
和比特幣不同,Nervos 將自身定義成「可信任的儲存空間」,因為現在的 DeFi、支付渠道等生態的重心並不在於速度,而是在於可信任和無需許可。
因此,Nervos 的第一層更好的解釋是鏈上的「土地」,其 CKB 治理模型就像一座城市將周邊建設,如交通幹道、土地規劃等基礎建設規劃完成。而友善第二層的架構協議則可視為是「友善投資人的發條」,吸引開發商到 CKB 上面開發。
正如 Nervos 社群經理所言 Wiliams Lai 所言:
如果說比特幣是黃金,那 CKB 想做的就是土地,不僅能儲藏價值,土地本身還能做各種利用,並且隨著越多人做開發,土地還能夠變得更有價值。
總結
作為加密市場龍頭的比特幣已經確立了要往「數位黃金」的方向,其 Layer 2 的發展就是要增加比特幣的流動性,讓比特幣可用以小額支付、日常消費使用,近來擴大比特幣的影響力。
以太坊是往「去中心化的作業平台」邁進。目前以太坊 2.0 的第零階段正準備上線,未來將會從工作證明逐步轉換成權益證明。除了效能更高之外,也能夠減少能源消耗,縮短共識時間,避免算力過大礦池「作惡」。
想要做「更好的以太坊」的項目很多,不同於其他項目,Nervos 認為將所有性能乘載在同一層區塊鏈中顯得有點不切實際,區塊鏈最重要的應該是信任機制,而只有工作證明才能夠滿足「去中心化」、「安全」的量大要素。
Layer 1 應該專注在保障上層協議參與者的資料儲存,將重點放在安全和去中心化,而 Layer 2 會承擔實現效能之責。
?相關報導?
解決區塊鏈上的「共有財悲歌」:公有區塊鏈 Nervos 的 CKB 經濟模型
【專訪】Nervos ——「重新定義區塊鏈協議的底層架構」
《BlockTempo動區動趨》LINE官方號開通囉~立即加入獲得第一手區塊鏈、加密貨幣新聞報導!