观点：我理解的第0层、1层、2层到底是什么？

日期：2023年04月15日 12:09 浏览量：1

作者： Jason是我的第一篇宏观分析型文章，以前的文章都是分析某个具体项目，这次想谈更宏大的事情也是我不擅长的领域，同时把以前在Twitter上零散发布的内容结构化整理成一篇文章。因为Web3一直是概念新词纷飞的领域，所以我敢于用一篇文章谈谈我理解的第0层、1、2。你可能会怀疑为什么标题不叫《一文讲清楚 Layer0、1、2》？一方面是我没有信心和实力可以说清楚，另一方面是因为很多人至今为止都很模糊，没有行业标准。例如，在我看来，Celestia是第0层，但也有很多说法认为它属于第1层因此，本文都是站在个人角度的理解，可能不完整，也可能与你的观点不一致，欢迎讨论。文章简介：第一层0:交叉链通信第一层03360模块化块链第一层基础的块链第二层主流解决方案： rollups第二层0:交叉链通信第0层目前所以，我会花更多的时间解释。很多人将第0层定义为区块链基础架构的服务层，但我认为这个概念还是太大太粗了。目前，我认为第0层的关键词是链条、多链条、交叉链条，由于核心内容落入了交叉链通信和模块化区块链，明确交叉链通信和模块化区块链后，第0层的内容也将基本覆盖。首先，说明链条间通信。请注意，链间通信和链间通信是不同的。链间通信是技术实现，链间通信是业务场景。交叉链是区块链极其重要的能力，假设每个链都是银行，就等于区块链不能交叉链就不能进行银行转账。常用的交叉链是指资产的交叉链。也就是说，我想把A链的aToken交叉放在B链上，首先，Token的项目端必须在这两个链上发行自己的本机Token，并使用链桥对两侧的Token进行“移动”。移动被引号括起来的理由是，移动的过程并不像我们理解的那样从a移动到b其结构是锁定a链的aToken，然后用b链铸造对应数量的bToken。关于A链锁资产，在到B链铸资产的中间过程中出现了很多问题，主要是通信问题，A链对B链说：“张三刚才在我这里锁了20个aToken。你现在就给他拿出20个bToken”怎么通知？链本身封闭时，只能通过链下监测连接两条链的资产变化情况比如我写脚本之类的。但由于这不是native，也不安全，链桥之间经常出现问题，链间通信主要解决多链之间的原生信息传输问题。专门用于交叉链通信的LayerZero协议我以前也写过与之相关的报道，《那个可以跨链的 Gh0stlyGh0sts 会成为下一个 Azuki 吗？》，这也是使用LayerZero实现原生链间通信，实现NFT资产链间效应的第一个项目。

如上所述，传统的链桥通过在链下监控两条链来实现伪通信，而不是真正的两条链发生信息传递。如下图左侧和中央的模式那样，LayerZero在两条链条中直接配置了自己的节点

这些节点完成了多链之间的通信。

如下图所示，可以直接在合同代码中写上向哪个链(chainId )传输什么信息。这是区块链原生的链间通信。

我非常看好LayerZero这个协议。红杉投资的1.35亿美元融资也已完成。理由是，我认为这真的是纯粹的、本机的跨链解决方案。而资产的链之间只是其应用业务场景，链与链之间的通信不仅仅是资产就像银行间的通信也不仅限于转账一样，我在工行发生了坏账信用不良。工行可以把这个消息告诉工行。我在工行贷款会出问题。链间通信背后的业务场景一定能挖掘出很多。解释了LayerZero之后，可以通过跨链通信了解到Layer0的主要内容。这里需要注意的是，层0是一个概念，层zero是这个概念中的具体某个协议。这两个请不要混淆。 Layer0:模块化块链Layer0还有一个重要的内容模块化块链。可以理解，交叉链通信这个词确实还是下层，属于第0层，但是模块化区块链这个词，大家一看就觉得非常“大”，不是图层的概念，而是“全程”。也就是说，如果区块链是汉堡，那么图层里有生菜、肉饼和面包，但模块化后听起来更像是一套大汉堡，而不是生菜。从广义上讲，模块化区块链是“架构”，第2层也是模块化的区块链，将计算层模块化抽象，但从目前狭义上对模块化区块链的定位来看，重新定义位于哪个层次。最直接的目的是如何更方便快捷地送链条。模块化的效果是使区块链技术架构更清晰，封装更完整，开箱即用积木可以直接使用模块化区块链的能力，以更低的成本释放新的链。可以大致理解模块化区块链的目的是发送第1层。这样的话，不是就能理解为什么在第0层了吗。模块化区块链的两个代表Cosmos和Celestia向大家介绍，以便更清楚地理解其含义。其中，Cosmos要感谢Cosmos生态的深深贡献者@Kasey_ibc，和他进行了探讨，研究了那个Twitter的优质内容。模块化区块链概念的传播者是Celestia，我以前曾发布过关于模块化区块链的分析Twitter这里引用这个Twitter的内容来谈谈Celestia。具体内容可以看我当时的Twitter。官网可以说明其优越性的是，像智能合约一样简单地引入区块链，降低发送链的门槛和成本。

模块化区块链的对立面是，目前大多数第一层都属于单体区块链。这意味着一个链负责共识、数据可用性和执行工作。商定：由节点决定在整个网络上打包哪些交易、按什么顺序包装？数据可用性：确保阻止完成的广播位于写入链上。执行：更改具体事务处理和状态。如果一个链把这三件事都做了，那就是单体区块链，也就是现在L1面临的问题、交易、结算、屏蔽都是排队完成的。因此，所谓设计思路，就是将共识、数据可用性、执行这几个区块链的核心工作职责进行分解，每个职责形成一个链条，也就是一个层次，各司其职，做好自己的工作，并把它们结合起来。至此，您应该已经了解到，这是30年来软件开发遵循的模块化设计原则，而软件包多态性耦合凝聚理念是将一个复杂的系统划分为功能、发挥各自的作用、集成在一起，所以很少，将这一设计理念运用到区块链设计中，并不是一个很新颖的理念。然后，如果把共识、数据可用性、执行分割成一个链条，大家应该会发现这就是L2在做的事情。，rollup的扩展思路是单独取出执行层建立子链完成以太网交易处理工作，并将结果返回到以太网主链，因此rollup其实是一种模块化设计理念因此，如上所述，广义的模块化区块链并不是具体的，而是一种概念或设计理念，狭义的模块化区块链是封装区块链共识、数据可用性的基础能力，这两层也是一层，复杂度和难度也是最高的，而且如果这两种能力新拥有一条链条，门槛和成本都很低，只需要专注于自己的业务和计算。那么，Celestia主要是模块化数据可用性能力，通过协议机制保存交易记录并提供数据可用性，而不参与结算和执行层。只要保存并保证保存的内容有效，其他开发者就可以以rollup的形式在Celestia上构建自己的结算层和执行层。所以Celestia就像区块链领域的AWS，传统的公司开发软件需要买一台服务器放在机房里，10家公司需要10台服务器。于是AWS说你们都别买，我自己做一个大的，你们只是开发软件，如果需要访问数据就来我这里，我可以保证你们的数据是有效的。那么，为什么Celestia要模块化数据可用性层呢？送链最困难的是尽可能多的节点加入链以实现共识和数据可用性的过程，如果有更多的节点来维护链，链上可以有更多的APP应用层来执行。因此，首先需要了解如何实现L1链的数据可用性。众所周知，区块链由多个可以自由参与的节点组成，节点越多越安全，越中心化。节点分为全节点和轻节点，全节点是完整维护一套数据账簿所以，即使少数节点恶意攻击也不会影响全局节点。这也是区块链的立根之书。然而，随着时间数据的增加，维护全节点的成本太高，如果大家不愿意建立全节点，区块链趋于中心化，变得不安全，所以存在轻节点中选择所需的族。如果不保留所有事务数据的验证，只保存块标题，并且需要验证数据可用性，则发送到所有相邻节点以帮助验证，并返回结果。所以我要总结一下做链最难的是得到这么多节点来保持我链的共识和数据的可用性。这是Celestia想解决的问题。官方网站表示，希望能像制定智能合同一样简单。请不要在意下面的数据问题交给Celestia，只需专注于自己的高层执行结算，实现“一键链”的效果。先看看Celestia，再看看Cosmos。其实这两个组织的成员一致度很高很多人同时为这两个组织做出贡献。 Cosmos旨在成为区块链互联网，首先提供一组“送链”能力，让每个社区都有自己的主权链。主权链是独立的区块链，数据的生成和写入在内部是闭环的其次，链之间进行数据通信交互，实现万链互联的愿景非常感人。

为什么要考虑让社区发行自己的链条呢？把区块链条分为公共链条和专有链条，开发者在以太体这样的公共链条上必须面对两层我们希望为每个APP应用建立个性化的链条。所以要达到这个目的，首先要解决建立新链条的门槛和成本问题，其次要解决这么多链条之间如何通讯形成雪人生态的问题。门槛和成本Cosmos的解决思路与Celestia一致，试图封装基础能力。区块链体系结构分为网络、共识和APP三大层，封装网络和共识层，还包括账户、交易、签名等原子能力、SDK，开发者在此基础上进行主权链的开发，通过预置的模块定制构建区块链，并发布到Cosmos网络与其他兄弟链进行交互、交互使用交叉链通信协议IBC实现集线器的效果，其他链都通过IBC与该集线器连接，在这里进行数据中继。

因此，试着总结了第0层的概念。它的工作主要集中在发链、多链、交叉链三层，使发链更简单，但送了这么多链条彼此不通才能形成合力。因此有必要解决交叉链的问题。第1层下级块链第1层是下级块链，众所周知的比特币、以太网、货币贬值链都属于第1层，以及Avalanche、Near、Terra等。因为这些都是自己生态系统中的主要网络。，用自己的区块链处理并完成交易，同时也具备自己的母语Token。最近新开始的两条新公链Aptos和Sui也是第1层，但要注意很多人很容易混淆第1层和公链雄性链包含第1层，但不是等于的关系。第1层雄链是crypto全球护城河最深的物种，随着越来越多的节点、开发者和项目加入生态，雪人的优势将变得明显，除非Luna在Terra的那种基础令牌直接崩溃，使这个大雪球发生了大雪崩，否则生态中许多错综复杂的利害关系将紧紧联系在一起，锁链的根会顺着树枝扎得很深所以，创造了成功的Layer1公链的，是整个crypto圈子里无数组织走在前面成为了继承人。目前，应用领域最大的第1层雄链是以太坊，因此竞争链正在寻找从以太坊生态中争夺开发者和用户的方法，以太坊这个贵族链高峰动辄几十美元的GAS费，像我这样普通的韭菜肉麻，所以目前大部分竞争链都是围绕低GAS、高TPS的战略争夺用户资源例如，本周刚刚完成大热的Aptos空投，这里简单说一下，当时Aptos接入主网后，很多营销号都是Aptos叫10KTPS，但实际上只有4TPS，10KTPS是理论最高可载重量，4TPS是当时实际行驶的量，就像港珠澳大桥理论上一天25万关量一样，实际上每天行驶的车只有几辆，这能算是港珠澳大桥的性能注水吗？建立公共链就像建立城市一样城市繁荣需要的是住宅、医院、商场、铁路等基础设施，创造适合居住的环境，然后居民搬家生活。如果链条没有应用，抢用户也没用。无论Aptos的性能多么出色，理论TPS也会再高，验证没有足够量的APP也是车不行驶的港珠澳大桥的状态，所以公链吸引开发者的手段分为几类。公链在足够的开发者支持下，来我这里开发APP给流量钱。所以，大量的公链背后是交易所的平台可以出钱啊。然后，整天做黑客之松，发送grants吸引外资。新的链条对开发者最大的吸引力足够空白。因为成熟的以太坊竞争过于激烈如果去了新的公共链接，也可以直接登载通过以太网验证并成功的APP应用。例如，据了解，近期以太网上的NFT交易平台、域名提供商等已经成熟的依然获得大额融资，在群里我看到很多人开玩笑说可以改变语言，任何项目都可以重新来过。我认为另一个有效的手段是直接与EVM以太体虚拟机兼容。对开发人员来说，最大的成本不是写代码，而是学习代码。完全不知道的技术堆栈从零开始学习，以及实践开发、调试等一套，吸引了很多开发者，但是有没有一种方法能让以太体生态的开发者顺利、低成本地过渡到新的链条呢？？有可以在Mac电脑上开发、调试、运营windows APP的方法吗？安装虚拟机。大家周围也应该有这样的朋友。买Mac用的东西，把它改成Windows系统、或实际上正在运行使用软件模拟计算机系统的虚拟机。由于EVM是为以太体服务的智能契约，如果使用EVM兼容性，开发者可以将以太体的APP应用直接转移到兼容性链众所周知的BSC是EVM兼容链。第2层主流解决方案： rollups再来谈谈第2层吧。刚才很多第一层的竞争链都在瞄准以太坊的“高”和“慢”而战但是，优化以太体自身的方法是什么呢？第2层是一种方式。在说第0层的部分时，我说了单体链条。我在一个链条上做了所有的事情。这个没有堵塞吗？此时，也有人考虑是否可以将以太体上的交易放到外面执行，并将结果返回到以太体上进行数据的可用性处理。这种操作方式称为rollups，也是第2层的主流解决方案，就像本来的道路非常堵塞一样我给你做高架桥。当然，我也看到了制作核酸10人混管的是rollups的有趣说明。因此，通过在链下处理交易，不需要经过以太网上宽松的协议过程，以太网主机上的计算量减少提高整体处理速度和吞吐量。我以前读书的时候，正好研究方向也是区块链的扩大，当时写的论文中提出的方案也和rollups一样，如下图所示。

刚才说到rollups，是在链条下执行计算，并将结果放入链条的过程，该过程的最大问题是如何证明该结果有效，两种证明方式产生了两种主要的rollups方案：优化rollups和zk rollups。顾名思义，Optimistic的英语意思是乐观的也就是说，Optimistic rollups使用欺诈证明作为数据有效性的验证方式，在使链条下计算的结果与粗和尚同步后，乐观地判断默认数据是正确的，在判断数据不正确的情况下判断存在欺诈，您可以通过在窗边或挑战期间计算欺诈证书来集中质疑交易的结果。如果证明欺诈成功，则会重新运行事务的更新数据状态，并处罚打包该事务的排序节点，减少提交的保证金(需要支付保证金才能成为排序节点)，并将欺诈证书分发给提交的验证节点。除了两个节点：排序节点和身份验证节点外，此过程中的重要角色是有两个重要角色参加： CTC交易合同和SCC状态合同。这里逻辑有点复杂，需要大家耐心理解，所有Optimism的交易数据块都保存在以太网特殊的被称为CanonicalTransactionChain的合同中，简称CTC、合同地址：0x5e4e 65926 ba 27467555 EB 562121 fac 00 d 24 e9dd 2排序节点Sequencer约每秒2批(批次术语称为Batch ) )。，每批次可能包含数百条事务处理数据，CTC合同主要存储事务处理数据的汇总。

另外，将交易后的状态路由StateRoot保存在StateCommitmentChain合同中，简称SCC、合同地址为：0 xbe 5d ab4a 2e9cd0f 27300 db4ab 94 bee 3a 233 aeb 19，约每6分钟写入一批次，验证节点可读取这两个合同的记录，验证计算交易是否存在欺诈行为。

以上是Optimistic证明数据有效性的方式，感觉像是博弈论。通过对抗双方施加激励的模式，实现了将恶事诈骗降至最低的效果，让我们来看看ZK是如何解决的。 zkSync是zk rollups的主要玩家，官网slogen是rely on math，not validators，依赖数学而不是验证者，这句话是对Optimistic诈骗证明说的，你知道Optimistic里满是火药味吧。

zk rollups各项交易的有效性在交易发生之前已得到验证。不能通过对节点进行排序来作恶。但是，在Optimistic Rollup中，由于排序节点的动作没有限制，所以必须存在用于监视非法交易的验证节点注意到的话需要在主网上提交诈骗证明。 zk rollups与Optimistic rollups相比最大的好处是，使用知识零证明的纯粹数学计算进行交易的有效性验证所以，向以太坊的资金转移没有延迟。因为zk rollup合同完成有效性证明后将执行交易。相反，从Optimistic rollups提取资金会延迟。因为我们得抓紧时间证明诈骗。。 zk rollups核心体系结构：链合同：逻辑与Optimistic类似，引入支持以太网的智能约定，用于存储块聚合数据、验证合同等但是，不需要像Optimistic那样太多地公开通过以太网连锁签约的交易数据。不是因为Optimistic需要把数据发送到链上用于他人的验证，而是因为它的有效性在上链之前就已经得到了证明但是，zk rollups也可以将交易数据保存在智能合约的calldata中。这是一个非永久临时存储区域，类似于内存，因此您可以根据需要检索事务数据。链下虚拟机： zk rollups依赖以太网，但事务执行过程驻留在独立的EVM虚拟机或实际运行zk rollups的环境中。在大的流程中与Optimistic类似，在用户签署交易后，提交给zk rollups的第2层排序节点处理，打包成一批，提交给太坊。 zkSync用的零知识证明太复杂了，涉及大量的加密数学，看的头很大，不能理解所以，在这里，我把开发手册里我自己听不懂的数学公式用斧头复杂地贴出来，假装我听懂了。

观点：我理解的第0层、1层、2层到底是什么？

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