2月27日区块链分层架构与扩容方案

　　区块链分层架构

　　区块链大致上分为三大主层:

　　Layer0层

　　首要作业是针对区块链与传统网络结合的非一致问题，可以简略理解为网际网络的材料传输，现在只有少数项目针对Layer0进行研究与开发。

　　Layer1层

　　包含了一切区块链的底层协议，首要担任安全、节点一致规矩和帐本架构。

　　Layer2层

　　所触及的是链上与链下的协议，首要担任链上链下音讯传递、智能合约编程以及应用相关功用。

　　这三大主层中又可分为七个子层，非开发者不需要固执于深度了解，只需要了解区块链由哪些层面规划而成即可。

　　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能太年轻了，区块链自身还有很多问题存在，藉由将区块链分红多个子层，可以让咱们对区块链的架构更清楚也能让开发人员可以针对不同的层面，去开发可以改进区块链瓶颈的“扩容计划”。

　　例如针对一致层提出的“DPOS”、针对网络层提出的“分片技能”或针对数据层提出的“区块扩容”等。

　　扩容计划

　　首要解释一下什麽是“扩容计划”，所谓的扩容计划是指“为了改进区块链买卖速度使其到达规划化所提出的处理计划”，各层所提出的扩容计划，其终究意图都是为了处理区块链买卖速度的问题。

　　要改进区块链买卖速度和规划问题，处理计划分为两种:

　　将主链的事物切割处理ex.分片技能(Sharding)

　　区块链自身的规划并不具有“可扩展性”，也便是说，区块链的节点不管增加多少，都没有办法提高区块链处理买卖的速度，以比特币为例，不管有多少人加入挖矿的队伍，区块链依然是每十分钟出块一次。

　　咱们可以用教师改考卷来举例，现在区块链验证买卖，就像每个学生的考卷都统一由学校里的一位教师经手修正与纪录，可是这会导致全校学生的考卷需要花费两个礼拜的时间才干够完全审核完结，功率低下。

　　假如将考券分红五等份，改由五位教师修正，审核速度便可以提高五倍。

　　可是，假如每位教师都固定修正某个班级的考卷，学生就会知道哪位教师会担任他班上的考卷，学生就会有收买教师的可能。

　　因而，要怎么分配考卷才干确保成果的可信度，便是这个处理计划的要点。

　　将主链上的事物转移到其他地方处理ex.侧链、子链

　　举个简略的例子，每到假日，首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。

　　假如这时候咱们可以别的拓荒一条快速道路或高速公路，就能有用舒缓首要交通干道的车流，均匀车速也能提高至50公里。

　　Layer1扩容计划

　　Layer1扩容计划所重视的点是怎么在确保区块链“状况”在全网的一致性与终究性的前题下，提高区块链的买卖处理速度。

　　过去Layer1扩容计划，大部分是针对数据层和一致层的优化，近年来网络层的“分片技能”成为各大公链项意图研究要点。

　　例如以太坊2.0的方针，便是希望透过“分片技能”提高现在以太坊在买卖处理速度上的瓶颈。

　　因为区块链是一个敞开的网络体系，任何人都有权力担任节点参加记帐，怎么拟定一套游戏规矩，让一切节点共同恪守，使区块链可以顺畅运作是适当重要的问题。

　　Layer1又称为底层，也便是一切矿工都必须恪守的规矩，其规划是为了让区块链可以保持状况的“帐本一致性”与“买卖终究性”，让节点以不可篡改的方式锚定数据业务，并在没有中央检查的情况下以加密的方式达到一致。

　　简略来说Layer1便是区块链的协议，我们常听到的一致机制、区块、私钥或地址等等，这些都是Layer1范畴。

　　弥补：区块链上的“计算”又称为“状况生成”，之所以会用“状况”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，只需生成计算成果就好，不需要验证；可是在区块链网络中，除了计算出买卖成果，还需要对其进行验证。

　　Layer2扩容计划

　　藉由Layer2协议，区块链业务的“状况生成”可以独立于Layer1之外进行，因而这些协议也可以称为“链下”扩容计划。

　　使用链下扩容计划的首要长处之一是可以降低Layer1的侷限性，且不需要改变区块链自身的协议。

　　换句话说Layer2扩容计划尽可能在不献身区块链网络安全性的情况下实现高吞吐量的状况生成。

　　简略来说，Layer2扩容计划的概念就像“塞车”，假如今日高速公路大塞车，咱们挑选走车流量少的省道，避开尖峰车潮，虽然道路比较长，但可以比塞车的高速公路来要快到达意图地。

　　Layer2层所触及的是链上与链下的协议，首要担任链上链下音讯传递、智能合约编程以及应用相关功用。

　　也便是在现有区块链体系（Layer1）之上构建的辅助结构或协议。

　　假如以法令架构来比方，Layer1就像宪法，是一切法令的根据，法令的拟定不可以牴触宪法，而Layer1的架构假如要做更动，基本上都必须触及到区块链分叉，就好像修宪程序一般，复杂且困难。

　　反观Layer2就象是根据宪法拟定的法令，修正相对简略，且可以更符合实际需求。

　　现在，Layer2协议的首要方针大部分都是为了处理区块链所面临的业务处理速度与扩展难题。

　　Layer2不担任验证

　　Layer2只担任处理“状况生成”并不担任“状况验证”，终究结算时，还是必需要回到Layer1验证才干完结买卖确认，在这过程中最大的问题来自于Layer2的安全性较低，可能会因为有人做弊而导致生成错误的状况。

　　因而怎么避免Layer2的数据呈现错误以及数据怎么安全的传回Layer1是Layer2协议规划时的问题之一。

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