編者按：本文來自36氪戰略合作區塊鏈媒體「Odaily星球日報」。
擴容是底層公鏈目前最大的命題，各公鏈團隊正在嘗試不同的擴容方案。總體來說，擴容思路大概分成鏈上和鏈下。
鏈上擴容思路的主要是改變共識算法/數據結構或分片兩種方向，我們可以稱為 Layer 1 方案。比如 Hyperledger 的 PBFT、EOS 的 DPoS，這也往往也犧牲了部分去中心化；IOTA、byteball就使用了不同於區塊鏈的DAG（有向無環圖）的數據結構，還有 Hashgraph。
改變共識算法問題在於，不可能三角的瓶頸仍未突破，大部分的公鏈項目都是在三者之間取得平衡。至於分片技術，Odaily星球日報最近接觸的 Celer Network 聯合創始人董沫認為，「分片比較難解決的問題是，要把本來是線性的東西變成並行的」，因此 Celer Network 團隊認為，鏈上擴容有天花板，如果區塊鏈要走進千家萬戶，就需要把共識的過程拿出來。
這就說到了擴容的另一種思路鏈下擴容，又稱 Layer 2 ，包括側鏈和狀態通道。比如比特幣的閃電網絡、以太坊的雷電網絡和 Plasma，Odaily星球日報報導過的 Taxa。本文要介紹的 Celer ，定位就是鏈下可擴展性解決方案。
先來聊聊側鏈和狀態通道的區別。
首先，董沫表示，側鏈是記錄狀態的，通過根哈希將側鏈狀態錨定到主鏈上，一般有自身共識機制，而且有多人參與，時延長但是容量大；狀態通道則不一定，只需要參與者同意。「我們之間可以互相發消息，只要我們通過了就是通過了」。閃電網絡這類支付通道就是狀態通道的一種，其鏈上有綁定的智能合約，交易雙方在其中存有押金（deposit），再做鏈下開一支付通道，之後把共同籤名的消息更新到主鏈，主鏈永遠只認可共同籤名的最新狀態。
因此，狀態通道的優勢在於延時低。當聊到公鏈擴容時，不少人會用到 TPS （Transactions per Second）這概念，董沫認為，這其實是一個不完整的指標。「它告訴你一個平均值，1 萬 TPS 聽起來很厲害，但並不是說每個交易都是一萬分之一秒完成，假設 10 秒處理 10 萬個交易，每個都是 10 秒鐘處理完，也一樣是 1 萬 TPS，但每個用戶都需要等 10 秒，區塊鏈應用還是沒法用。」其實每筆交易所需要的時間，也就是「延遲」的概念同樣重要。
Celer Network 對狀態通道和側鏈進行結合，其利用狀態通道的低延時特性，又在開發者需要使用側鏈的時候提供了可能。
接下來所涉及到 Celer Network 的具體架構設計：
底層的 cChannel 是通用的狀態通道和側鏈套件，基本的作用提供鏈上和鏈下的過渡和連接，負責通道的創建和管理。cChannel 支持多個公鏈，計劃未來會實現多個公鏈對接到同一個鏈下網絡。董沫表示，Celer 設計了純虛合約（Pure off-chain contract），可以不用在鏈上綁定智能合約，只需要有鏈上帳戶，依然可以在一方作惡時，保證整個系統的安全性。
cChannel 之上，就是智能合約狀態路由層 cRoute 。cRoute 承擔的是效率引擎的功能，主要是為了實現高效的鏈下價值傳遞，簡而言之就是「選哪條路最好」。cRoute是可以證明最優的鏈下狀態通道網絡路由算法。每一條通道其所能承載的「車流量」（資金量）取決於所押金大小，一旦最短路徑堵塞了（承載量用完），新開一條路需要更多資源，所以繞路可能是更好的方式。這有點像一個信用傳遞的過程，A→C 除了可以直接走之外，還能 A→B，B→C。cRoute 的算法會動態計算最佳路徑，這也是 Celer Network 能實現快速的核心原因之一（具體算法可以看 Celer 白皮書）。
再上層是cOS，一套開發程序框架和運行環境。這層為開發者提供了 SDK，讓其不需要在維護鏈上狀態方面花費過多精力，可以專注在 App 的邏輯編寫上。比如，cOS 會處理鏈上狀態的跟蹤、存儲和爭議處理，鏈上鏈下狀態之間的調用關係等。
在往上就是 App / cApp。在Celer Network上面開發的App，可以有極低的延遲，因而改進用戶體驗。 這層的 App 有兩種類型，一是主鏈上綁定了智能合約，但是運行可在鏈下的狀態通道中，參與者之間狀態是一致的即可；二是上面說到的純虛合約，直接部署在參與者之間，不需綁定鏈上智能合約。
介紹完 Celer Network 的架構，我們可能會想到的問題是，目前鏈下網絡最大問題就是流動性和安全性。這也是閃電網絡現階段被質疑最多的問題，Celer Network 嘗試利用其代幣機制解決，其命名為 cEconomy 。
流動指的是押金的鎖定，對於通道服務提供商（ OSP，Off-chain Service Providers，負責交易的中轉，扮演鏈下網絡"節點"的角色）來說，開設狀態通道需要用質押很多押金，這就變成了一個「資本壁壘」的事情。Celer Network 中支持通過智能合約做流動性拍賣，有點像一個 P2P 撮合平臺。「我的 ETH 不夠，可以問別人借」。這個過程中，Celer Token的作用有點像競價排名，比如系統會根據流動性提供商提供的利息排名，如果利息相近，誰鎖定在網絡中的 Celer Token 多，誰就獲得這次出藉機會。而獲得 Celer Token 的挖礦方式則是「鎖倉挖礦」，激勵網絡流動性資金提供商將個人閒散資金（如 ETH、 BTC 等）鎖定，鎖定金額和時間越長挖到的 Celer Token 越多。
安全性與狀態可用性有關。董沫表示，假設在鏈下交易過程中，一方突然掉線，交易可能就失敗或中斷，甚至另一方可以接藉此機會作惡。
這時候，你就需要僱一個中立的第三方幫你看管，這就是狀態守衛者。如果用戶知道自己所處理的服務很重要，你會交一部分的錢（穩定幣）狀態守衛者網絡中作為任務金，一旦你掉線了，系統基於一定規則會為你隨機分配守衛者，數量根據你提交的任務金佔比決定。此時，Celer Token 就像一個工作權利力的信用憑證，成為狀態守衛者需要質押 Celer Token，質押數量越多，被選中的可能性越大。
總結下來，cEconomy 中一共有 4 種類型的參與者：用戶、支付服務提供商、流動性資金供應商、狀態守衛者。
目前，Celer Network 項目還在開發當中，發布了一款 MVP，讓用戶可以在玩五子棋。團隊計劃在10月份先發一款以太坊錢包，錢包中會內嵌一些遊戲。團隊現在約有 14人，主要是技術人員。其核心團隊來自 UIUC、普林斯頓大學、MIT等，曾任職於谷歌,Amazon，Oracle, Cisco, HP等網際網路公司。
Celer Network 已與多家公鏈達成了合作關係，包括 Qtum、Aelf、QuarkChain 和 IoTex。在以太坊上，Celer 已經與 L4 Ventures 達成戰略合作，共同建立以太坊鏈下擴容標準。 Celer Network 表示未來還將不斷拓展新的公鏈合作夥伴。
聯合創始人董沫於2017年 UIUC 獲得計算機博士，研究方向專注於分布式系統和網絡，是區塊鏈行業的早期布道者和投資人，工程經驗豐富，曾經擔任網絡安全公司 Veriflow 技術團隊負責人和產品經理，後續創立 Celer Network 。
我是Odaily星球日報編輯盧曉明，探索真實區塊鏈，爆料、交流請加微信lohiuming，煩請備註姓名、單位、職務和事由。