Layer 0(第 0 層區塊鏈)是建構在 Layer 1 之下且更底層的基礎設施。 Layer 0 的目標是提高不同區塊鏈之間的可擴展性、互通性以及專業化程度。
目前已有一些多鏈應用嘗試採用不同的架構來達成這個Layer 0 的目標,本文將會介紹三個Layer 0 的實際例子,以及兩個實際建構在Layer 0 上,享受Layer 0 生態係好處的項目。
第一層:Layer 1 是可以互動和分散資料的基礎區塊鏈,例如 Bitcoin, Ethereum, BNB chain 等等。
第2層:Layer 2 是建立在 Layer 1 之上的協議,旨在提高區塊鏈的效能和輸出。 Layer 1 的交易可以交由附加的 Layer 2 處理,處理完成後的結果會被傳送回 Layer 1 的基礎層,以便永久記錄。 Layer 2 的擴容方案旨在減輕基礎層區塊鏈的負載、提高處理速度,並解決可擴展性問題。透過 Layer 1 和 Layer 2 之間的互動,區塊鏈可以在不影響安全性的情況下實現可擴展性。想要了解更多有關 Layer 2 的內容可以參考在 Gate Learn 之前發布的文章。
第三層:Layer 3 建立在Layer 2 之上,能提供更強的可擴展性和可自訂性,目前較常被需要頻繁鏈上互動的專案採用,讓開發人員根據需求在Layer 3上部署遊戲鏈,來運行特定的Dapp 遊戲項目,以適應高頻繁的鏈上互動或提升用戶的錢包體驗。想要了解更多有關 Layer 3 的內容可以參考在Gate Learn之前發布的文章。
我們以 Polkadot 為例來檢視 Layer 0 的基礎設施是怎麼運作的、有哪些優勢。 Polkadot 的Layer 0 是這樣運作的:以中繼鏈(Relay-chain)作為主鏈,來負責平行鏈(Parachain)上的安全性;中繼鏈上運行著許多平行鏈,它們是用於特定應用的Layer 1 側鏈;此外,還有一種網路層協議,允許傳輸跨共識訊息(XCM),讓共識系統之間通信,有更強的互通性。
來源:波卡部落格
#根據Polkadot官方文檔,平行鏈設計的主要優點是:
1.可擴展性(Scalability):
Polkadot 上的中繼鏈專注於訊息傳遞和安全性,這讓平行鏈只作為可擴展的解決方案,不需要為智能合約的執行負責;這種結構也為平行鏈提供了更大的靈活性和可擴展性,因為它們可以根據特定的應用程式或使用情況進行自訂和優化,而不會受到智能合約的限制。
2.專業化(Specialization):
Polkadot 本身只專注於其作為 Layer 0 的基礎工作。其他 L1 區塊鏈必須兼顧其安全性並使用 DApp 進行擴展,但 Polkadot 及其專用區塊鏈(平行鏈)可以協同工作。
3.互通性(Interoperability):
由於所有平行鏈都建立在一個名為Substrate 的框架上,並連接到Polkadot 的架構,因此它們可以原生通訊、交易資產並形成豐富的跨鏈互動和連結。上面也提到的 Polkadot XCM 訊息格式允許平行鏈不需透過中繼鏈就能相互交互,例如共用資產等。
Polkadot 生態中比較有代表性的Layer 1 平行鏈項目都是早期在第一輪插槽拍賣中取勝的項目,發展的較久,在社群內的共識也比較強,以下依照目前TVL 大小為順序,介紹三個Layer 1 項目。
Astar
Astar Network (原 Plasm)是在日本最受歡迎的智慧合約平台。 Polkadot 作為 L0,中繼鏈並不支援智慧合約的開發和部署,而 Astar 正好填補了這個位置。 Astar 支援 Wasm(WebAssembly )和 EVM 兩種智慧合約方案,是 Polkadot 生態中第一個支援以太坊生態的平行鏈,並包含了 Layer 2 擴展解決方案,例如 OVM(Optimistic Vitual Machine)等。
為了吸引開發者在 Astar 生態建設,Astar 網路也推行了一個 dApp 質押計畫。在 Astar 網路中,對於每個產生的區塊,都會有一部分通膨的代幣被分配給 dApp 質押;這些質押所產生的獎勵會被分配給 dApp 開發者和質押者。
Astar 是這樣建構在Polkadot 上的:使用Polkadot 的中繼鏈負責跨鏈的互通性、資料儲存和交易驗證;而EVM 層則負責執行智能合約並與以太坊相容,允許開發者建置並部署dApp 。
Moonbeam
Moonbeam 是一座以太坊網橋,主要用來將以太坊上用Solidity 撰寫的智能合約在少許更改後接入Moonbeam 鏈,從而得以通過中繼鍊和整個Polkadot 生態中的項目跨鏈互操作。 2020 年知名的 DeFi 服務 SushiSwap 在 Moonbeam 上部署了分支;2022 年 Polkadot 原生 USDT 在 Moonbeam 中上線。
Polkadot 網路的測試網是Kusama,一般開發者的使用流程是這樣:先在Kusama 測試網上使用Moonriver (Moonriver 的功能大致和Moonbeam 一樣,是在Kusama 上的先行項目)測試、驗證智慧合約,然後將程式碼傳送到Polkadot 上的Moonbeam;Moonbeam 能夠在Polkadot 鏈上執行EVM 實例,也支援ERC-20 標準和DOT 協定。
Acala
Acala 是建立在Polkadot 網路上的金融服務平台,提供三個主要的服務:AcalaSwap (是一個用來換幣AMM,LPs 也可以開池注入流動性收取手續費)、Honzon(是一個穩定幣協議) 、Homa(是一個流動性質押協議)。 Acala 被視為 Polkadot 的 DeFi 中心,相容於以太坊,讓開發者可以輕鬆將 DeFi 專案從以太坊轉移到 Acala 網路。它有著雙代幣系統,包括本地去中心化穩定幣(aUSD)和ACA(Acala 網路的治理代幣),上述的三個主要服務能夠滿足平行鏈抵押、跨鏈流動性創建、多鏈資產抵押、演算法穩定幣aUSD 發行等需求。
隨著 2023 年 7 月 Polkadot 1.0 的最終版本發布,標誌著 Polkadot 中繼鏈的功能已經交付。長期來講,Polkadot 想成為的,是一個更通用的生態系統,產生、利用、銷售區塊空間(即 Polkadot 的 Coretime)。
以下為一些Polkadot 生態系統目前的資料: 1.580 個生態系統專案:包含90 個平行鏈、300 個Dapp,190 個基於Substrate 的區塊鏈;2. 目前平行鏈中最重要的專案有關中心化穩定幣Tether (USDT) 和Circle (USDC) 的推出和部署,在Polkadot 的Asset Hub 中就有高達2.5 億美元的USDC; 3.整個生態系統中有近2,000 名月活躍開發者和83,000 名月活躍使用者。
此外,在互通性和跨鏈橋的應用上,Bridge Hub 和 Identity 鏈、Asset Hub 和 Collectives 鏈都是Polkadot 生態系統中值得注意的基礎設施。 2023 年 12 月,無信任網橋 Snowbridge,已經在安全審計後被部署到了 Asset Hub 和 Bridge Hub 的生產環境,預計將在新年的不久後開始啟用。無信任跨鏈橋的底層加密方式,是採用Web3 Foundation 研究團隊內部開發的特殊用途加密協定,它們與XCM 集成並允許任意合約交互,將來可以用於和以太坊、Moonbeam 網路的各種解決方案。無信任提供了更好的可擴展性和效率,限制是底層網路安全性較弱。
和 Polkadot 類似,Cosmos 也是最早提出打造跨鏈生態系統、有著類似的 Layer 0 願景的專案之一。根據Cosmos 官方白皮書,Cosmos 生態系統可以實現區塊鏈之間的互通性,資產可以由不同的驗證者發行和控制,但可以在區塊鏈之間無縫移動和交換,而無需依賴受信任的第三方。
Tendermint 核心:Cosmos 上有許多區域(zone),所有的區域由Tendermint Core 提供支援,這是一個高性能又安全的共識引擎,可以扼制惡意行為。 Tendermint Core 的 BFT 共識演算法非常適合擴展公共權益證明區塊鏈。具有其他共識模型的區塊鏈,包括以太坊和比特幣等工作量證明區塊鏈,可以使用適配器區域(adapter zones)連接到 Cosmos 網路。 Tendermint 後來更名為 Ignite,因為創辦人 Jae Kwon 的理念不同而分開成兩個實體,由 Kwon 擔任另一個實體 NewTendermint 的 CEO。
Cosmos Hub:Cosmos 上的第一個區域稱為 Cosmos Hub。 Cosmos Hub 是一種多資產權益證明(PoS)區塊鏈網路,並受到簡單的機制治理,使網路本身能夠適應和升級。此外,Cosmos Hub 可以透過連接其他區域進行擴充。 Cosmos Hub 負責所有區域間的代幣轉移,並將追蹤所有代幣總量;各個Hub 將各個區域的風險隔離;任何人都可以將新區域連接到Cosmos Hub,因此區域允許未來與新的區塊鏈技術方案相容。
IBC 跨鏈協議:Cosmos 網路中的Hub (s) 和區域透過IBC 協議相互通信,IBC 協議是用來傳遞區塊鏈資料的虛擬協議,類似Web2 網路中的UDP 或TCP 協定。
除了上述的共識引擎 Tendermint Core、Cosmos 上第一個區域 Cosmos Hub 以及 IBC 跨鏈協定以外,還有 Cosmos SDK 這個開發框架,這些基礎設施構成了 Cosmos 生態系統。
截止目前Coingecko的數據顯示,Cosmos 生態中市值排名前 100 的項目有 10 個;搭建在 Cosmos 生態系統中的項目超過 260 個。可以看到,Cosmos 技術還是誕生出了許多很強的項目,這可能是因為Polkadot 與Cosmos 選擇了不同的技術發展路徑;Polkadot 是透過中繼鍊和平行鏈的設計來共享安全的;而Cosmos Hub本身並不負責鏈上訊息交換和安全,根據Gate Learn 先前發布的這篇文章,Cosmos 生態更像是放射性的網狀結構,各個應用鏈需自己負責安全性,而這種設計使得Cosmos 生態下的DeFi 專案具有更大的靈活性和自主性。
Injective
Injective 是一個模組化的、開箱即用的互通性區塊鏈,可以用於建立完全去中心化的訂單簿、預測市場或提供其它鏈上金融服務的dApp。 Injective 使用 Cosmos SDK 構建,能夠使用 Tendermint 權益證明共識框架實現即時交易。
在互通性方面,Injective 支援在以太坊、Moonbeam、CosmosHub 等支援 IBC 的鏈以及 Solana、Avalanche 等 Wormhole 整合鏈之間的無縫跨鏈交易。由於 Injective 支援與以太坊和所有支援 IBC 的鏈進行跨鏈交易,這意味著在 Injective 上創建的代幣預設可以出現在多個網路道路中。
在跨鏈生態的兼容方面,Injective 支援 CosmWasm,這是一個為 Cosmos 生態系統構建的新型智能合約平台。這意味著開發者可以輕鬆地在 Injective 上啟動自己的智慧合約驅動的 dApp。在支援 CosmWasm 的其他鏈上運行的智能合約,也可以無縫遷移到 Injective。
Cronos
Cronos 是以太坊相容的 Layer 1 區塊鏈,建立在 Cosmos SDK 之上。原本加密網使用的是Cronos.org這個開源公鏈來提供金融服務,後來專案方為了擴大 DeFi、NFT 和 GameFi 在垂直領域的採用,創造了 Cronos 這個平行運行的區塊鏈。創建這個新鏈也為了讓 dApp 和智能合約的部署更便宜,並降低碳排量。
Cronos 與EVM 相容,Solidity 和所有EVM 工具開箱即用,並有Cronos Play,一套面向Web,Unity,Unreal和C 遊戲開發人員的開發人員工具,能方便地開發GameFi 項目。
Cronos 最大的特點是受到Crypto.com的直接支援:Cronos 生態系統資助計畫,這是一個透過引導初始產品開發和提供技術支援來支援Cronos 的早期計畫;此外還有Cronos Accelerator,一個針對有潛力的dApp 開發者的計畫。
Celestia
Celestia 是資料可用性(Data Availability)賽道中脫穎而出的項目,它是一個模組化的網絡,專注於排序交易並驗證已發布的資料的可用性。
Celestia 使用名為資料可用性採樣(DAS) 的方法,不同的區塊段上隨機採樣多次,每次成功採樣都會提升資料可用性信心和區塊的有效性,而且這個方法還是可擴展的,隨著更多的輕節點加入網路來採樣數據,區塊大小會增加,從而允許更高的吞吐量。它在技術上的創新為它在 2022 年吸引了 5500 萬的融資。以太坊曾經表示未來想專注在資料可用性與安全性,而與以太坊的 DA 層相比,Celestia 大幅降低了資料成本,因此被認為對以太坊產生了威脅。
和Polkadot 最重要的專案資產為穩定幣(2.5 億美元的USDC)類似,Cosmos 2022 年取得的成功也是由於Terra 鏈生態的穩定幣UST 部署在Cosmos 上,當時市值在穩定幣生態中排名第四。可想而知,2022 年 5 月 Terra 脫鉤的死亡螺旋為 Cosmos 帶來了嚴峻的考驗,帶動 ATOM 代幣大幅下跌。
Cosmos 生態系統後續開始在模組化上發力。目前其發展近況是,Cosmos Hub 的分叉網絡 AtomOne 將在 2024 年 2 月 27 日上線主網。這事件的背景是去年 ATOM 代幣通膨率提案以微幅比例通過後,創辦人 Jae Kwon 對結果表示不滿,憤而提出分叉。從這個事件可以觀察到Cosmos 目前至少有三大問題:
1.中心化問題:除了創始人能透過分叉來反制社區提案,監控節點運營商的(比如Chainflow 等個體驗證器運營商)和LIDO 等權益池的中本聰係數顯示(截止文章撰寫時間),Cosmos 生態得分為7,以太坊為2,Solana 為20,Polkadot 為92,這個數據也可以反映出Cosmos 生態系統是比較中心化的。
2.高通膨率和網路安全成本:最早在Blockworks Research 的研究中顯示,Cosmos 的$ATOM 代幣有著高通膨率,這不僅意味著在代幣經濟學上的不可持續性,也連帶影響了Cosmos 在網路安全上所支付的成本,促使團隊推出相關提案;
3.生態專案治理、代幣流動性都很分散:前者的例證是 Tendermint 的改名和分開,容易引起生態系統的混亂;後者則影響用戶體驗、進而影響 Cosmos 的採用。
Cosmos 生態的未來走向是什麼?根據 Cosmos Hub 負責人 Billy Rennekamp 在AMA 中的分享,Cosmos Hub 即將推出的功能包括 Vega 升級、新模組 AuthZ 和 FeeGrant、以及更新的網路穩定性和安全性。此外,還有IBS封包路由功能。 Gravity DEX 和 Emeris 標誌著 Cosmos 生態系統的發展,但這也引起了一些關於生態系統可信度和平衡性的討論。鏈間安全和 ATOM 功能的實施將進一步提升 Cosmos Hub 的價值和安全性。另外,Cosmos 上的 NFT 和 IRISnet 專案也在進行,將為生態系統帶來更多應用和價值。這些升級和功能將改善用戶體驗,並有望促進 Cosmos 生態系統的發展和採用。
Layer 0 一詞最早為人所知,是因為 Gavin Wood 的傳道和 Polkadot平行鏈 Blog中使用了這個詞彙。然而,在 Polkadot 2023 年的年終總結中,已經不再把 Polkadot 和 Layer 0 相提並論。這可能是因為 Polkadot 和 Cosmos 在生態系統發展中都遇到了類似的問題:
除了以太坊願意將 Polkadot 整合進協議以外,其它 Layer 1 似乎不太可能這麼做。同樣的,Cosmos 的網路安全性也被原生代幣 ATOM 保護著,大家最終還是希望累積 Layer 1 的代幣去實現更多鏈上互動。網路安全仰賴排序器的分配,如何重新定義這些角色(例如XAI 透過Sentry 節點來解決驗證誘因問題),以及跨鏈生態下,模組化、可組合性的基礎設施該如何發展,這些都是2024 Layer 0 賽道會遇到的實際問題。如果 Polkadot 和 Cosmos 無法交付出讓社群滿意的解決方案,那麼對應這些問題的路徑或許不會叫作 Layer 0,而會是別的名詞。
通用跨鏈協議的未來
還有一些其它項目也在跨鏈賽道中競爭。 Wormhole 是一個跨鏈協議,用於在區塊鏈之間的通用訊息傳遞,它本身既不是區塊鏈也不是代幣橋(token bridge)。它提供一些工具用來打造跨鏈的交易所、實現 NFT 治理或建立跨鏈遊戲。
另一個類似跨鏈協定是採用超級輕節點(ULN)的 LayerZero,它和 Wormhole 的設計有些類似。 LayerZero 的CEO 認為,Wormhole 等系統的運作方式是讓控制元件位於「系統」中,只有被信任的管理者才能升級它們(需要13/19 的多簽);而LayerZero 同樣用外部金鑰管理dApp 的參數,並依賴金鑰管理者不會作惡。不同之處在於,Wormhole 的 dApp 沒有任何控制權,也無法阻止「系統」強制升級,並更改底層的訊息傳遞協定;而 LayerZero 讓每個 dApp 可以選擇一組無法更改的安全參數。這意味著 LayerZero 作為關鍵基礎設施是不可變的、開源的,並且永遠由用戶擁有。
除了Polkadot 發展的輕節點協議、Cosmos 的IBC 跨鏈協議,未來這條賽道內還會有更多類似Wormhole 和LayerZero 這樣的通用跨鏈協議,提供更有效率、更靈活和更安全的解決方案。
以上是什麼是Layer0區塊鏈? Layer0的應用與專案介紹的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!