2016年,在距離比特幣創世區塊誕生7周年之際,一篇名為《The Bitcoin Lightning Network:Scalable Off-Chain Instant Payment》的白皮書發布了,而這也成為第二層擴容方案(Layer 2 Scaling Solutions,簡稱 Layer 2 )的開端。
區塊鏈憑藉強大的去中心化應用生態,讓無數人對它給予厚望,希望區塊鏈能夠打破金融的孤島。早在2017年,已經有了上百個公鏈項目展開角逐,但到了2019年,大規模應用落地依舊非常困難。其中,很大一部分的原因是區塊鏈的發展受到了不可能三角的瓶頸限制。所謂不可能三角,指的是一個分布式記帳系統,不可能同時滿足可拓展性,安全性,和去中心化,三者只能取其二。
公鏈是以最高效率達成全球共識的工具,它能夠以最低的成本來構建信任,但不得不承認,它也有可能是最貴、最低效的資料庫。公鏈作為共識的工具,信任的引擎,它不應該放棄去中心化和安全性,而對可拓展性做出妥協。那面對如此低的TPS,如何合理的最大化利用它,是我們需要思考的問題。
我們嘗試著將大量的工作放到鏈下去解決,僅僅將最重要的數據提交到區塊鏈上,讓所有人都能夠驗證這些工作都是準確可靠的。
社會的發展帶來的是更精細的分工,區塊鏈的技術發展也是如此。分層,本質上就是一種分工,既然公鏈不能做所有的事情,那麼就讓它只做自己擅長的部分。因此,這就是第二層擴容方案的思路,稱之為「Layer 2」,它是構建在底層區塊鏈(Layer 1)之上的基礎架構,它為豐富的區塊鏈應用提供了更好的可拓展性、隱私性和可用性。
底層區塊鏈(Layer 1)來保證安全和去中心化。它能做到全球共識,通過智能合約設計的規則進行仲裁,以經濟激勵的形式將信任傳遞到Layer 2上。而Layer 2隻需要做到局部共識,但能夠滿足各類商業場景的需要。
AITD Blockchain著眼於安全和去中心化,通過分層的方式,做了一個支持Layer 2的Layer 1,使其為上層生態傳遞信任。
什麼是Layer 2?
公鏈雖然能夠達成全球共識,公共可驗證,但是否所有的信息都需要讓所有人驗證?我們之間的日常交易是否需要讓全世界的人審核呢?
這顯然是沒有必要的,我們只需要將最關鍵的信息讓所有人驗證、獲取保障就夠了。而Layer 2就是為了這樣的場景而出現的存在:我們可以將大量的工作放在鏈下去進行,僅僅將重要的內容提交到Layer 1上進行驗證,並且Layer 1能夠保證Layer 2的安全。
什麼樣的方案能被成為Layer 2?
1、應用的主要工作都是在鏈下完成;
2、僅用Layer 1作為安全的錨點,保證鏈下環境的安全;
3、最後,和Layer 1儘量保有統一的風險模型(跨鏈和側鏈的方案並不符合這一條,因為他們將資產在一條鏈上鎖定在另一條鏈上釋放,資產進入了另一個安全性完全不同的環境)。
Layer 1的安全性是由去中心化保證,這意味著一組無中心的節點取代了可信第三方的角色,在這裡:1、被接受的交易就會按照規定執行;2、交易次序是確定的;3、雙花是禁止的。
Layer 2的安全等級遠小於Layer 1,它的安全性需要通過Layer 1來保證,因此只需要達到「去信任」:不保證交易在Layer 2上一定能夠執行,但是能保證若交易不被執行能夠有一種方式讓資產安全地從Layer 2撤回。
我們常常會面臨這樣一個場景是,我們會和某一個人或者某幾個人反覆交互。比如家門口的咖啡廳,每天都去喝一杯咖啡並且用數字貨幣進行支付,但是每次交易手續費都高的可怕,於是可以用支付通道技術,雙方客戶端之間建立一條「綠色通道」,之後所有的交易都在通道內部進行,最後到區塊鏈上做結算,如此一來,只有在通道關閉和打開的時候需要手續費,這也是閃電網絡最初設計的場景。
本質上,閃電網絡是一個智能合約機制:區塊鏈上的智能合約就像一個機器人,雙方在通道中運行應用,最後將結構提交到機器人手裡它會按照規則進行結算。
為了擴展Layer 2的閃電網絡,AITD在底層協議的交易驗證過程中融入了RSMC(可撤銷的順序成熟度合同)和HTLC(哈希的帶時鐘的合約)兩個基礎協議,用於構建Layer 2的資金池和支付通道的建立。
於是,Layer 2上的閃電網絡就具有了非常多的優勢,首先就是即時確定性,只要各方籤名通過狀態更新,狀態就被「確認」,而不需要如區塊鏈上等待區塊確認;其次,狀態更新在鏈下,點對點通信能夠保證隱私,僅最終狀態會提交到區塊鏈上;最後是低手續費,閃電網絡只在通道打開和關閉的時候需要區塊鏈上結算清算的手續費,而其他時間,不管雙方在通道內如何更新、交易都是免費的。
那麼閃電網絡是否安全呢?閃電網絡的安全性是由區塊鏈上的智能合約來保證的,但也有可能出現下面這兩類攻擊模型:
1、閃電網絡中有一個非常樂觀的前提,就是用戶保持在線,確保狀態的更新。若用戶掉線了,參與通道的另一方能夠通過提交舊的、對自己有利的狀態到區塊鏈上結算進行攻擊。
爭議期的設計就是為了防止這個情況發生:在爭議期內,用戶可以提交最新的狀態。由於每一次狀態更新都有各方籤名並帶有版本序號,因此只要提交最新版本序號的狀態到區塊鏈上就能夠證明提交舊狀態的作惡,並將懲罰作惡者。
2、若出現一方不合作的情況,比如他輸了遊戲,不對自己認輸的狀態籤名。這時候另一方能夠將狀態的證明提交到區塊鏈上,區塊鏈將整個過程重新運行,得到結果。如果的確出現作惡的情況,作惡的一方會受到懲罰並承擔應用在區塊鏈上運行的成本。
閃電網絡通過犧牲流動性(在合約中抵押資產)來換取無手續費和即時確定性,但它僅僅適用於計算量很小、並且各方需要來回交互的應用,並且由於每一步都需要用戶一致同意,就需要在通道開啟的時候明確各位參與者,並且中途難以加入/退出,這讓閃電網絡僅僅能夠成為鏈下交易的擴容。
Layer 1保障安全性和去中心化,Layer 2來滿足性能的要求,Layer 1為Layer 2來滿足性能的需求,Layer 1為Layer 2傳遞信任,這是未來加密經濟的基礎設施。
對於AITD來說,通過在Layer 1的基礎上構建Layer 2交易網絡,在這個網絡中,交易雙方建立了一個支付通道,通過發送雙重籤名的交易信息來實現資產所有權的轉移。即可實現交易雙方的即時交易,通過Layer 2中的閃電網絡,可以在通道內進行高頻、小額資金的轉移。當這個交易機制可以拓展到海量的用戶群體時,也就最終實現了並發無上限的AITD 交易網絡。
一直以來,由於傳統的跨境支付方式涉及的中間環節較多,費用較高且到帳時效性不高,跨境電商賣家在跨境支付環節,面臨境外銀行帳戶難申請、多平臺店鋪資金管理複雜、提現到帳速度慢等問題。加之依賴第三方機構,整個跨境支付需要支付相應的手續費,大大影響了支付的效果。
AITD把Layer 2的技術優勢全面應用在跨境支付領域,能使銀行和銀行之間直接打造點對點的支付方式,省去第三方金融機構等中間環節,實現全天候支付、實時到帳、提現簡便以及沒有隱形成本,有效降低跨境電商資金風險及便捷性需求。而AITD在支付領域應用的落地,不僅可以提高跨境支付的效率和降低了成本,還給第三方支付在跨境電商出口貿易領域提供了更多可能性。
隨著分層設計的項目不斷出現,這項技術已經是被業界廣泛認可,我們也在混沌中找到了方向。