在布拉格举办的 DevCon4 期间，Nervos Network 和 Celer Network 共同举办了「The Future of Layer 2」技术讨论会。在本次讨论会中，来自 15 个项目的研究员和工程师们齐聚 Paralelni Polis，就链下扩容主题进行了相应讨论。（在这里，我们非常感谢 Josef Jelacic 给我们提供的完美场地）在本次会议期间，我们很高兴有 300 多人参加了这次活动。如果你错过了这次 Layer 2 技术讨论会，不必担心，我们为大家制作了图文 + 视频回顾。想必读完本文后，你将更加了解 Layer 2 链下扩容方案的前沿研究领域方向，和项目动态。干货满满，Enjoy ~
油管地址：https://youtu.be/htyJrK9VuCc
Nervos Network 介绍
首先，Nervos Network 首席架构师谢晗剑（Jan）给大家介绍了 Nervos Network 的设计理念：Nervos Network 是为加密经济打造的底层网络。Nervos CKB 是专为 Layer 2 设计的 Layer 1 底层公链解决方案。
现在区块链面对最大的问题是「不可能三角问题」，很难同时拥有去中心化、可扩展性和安全性。因为如果想要足够的去中心化，网络中就必须有足够多的节点。当有了数量庞大的节点后，节点间信息达成共识的速度也会大幅降低，这样会降低效率，使性能难以扩展。
我们需要接受这样一个事实：对于一个完全去中心化的 Layer 1 区块链来说，要达到全球共识是昂贵而缓慢的。鉴于这种限制，我们需要更有效地利用 Layer 1 提供的信任，通过 Layer 2 与 Layer 1 的协作，最大化 Layer 1 的作用。
作为 Layer 1 区块链应该满足以下三个条件：
CKB 不应该是价值存储，而应该实现资产存储
CKB 应能成为加密法院
CKB 应该对 Layer 2 友好
为了达成这些需求，Nervos CKB 在以下这些协议和工程方面采用了独特的设计。
1. 基于 RISC-V ，更简洁的 VM， 它能够进行加密仲裁且对密码学原语的实现非常友好
2. 更简洁的状态模型，即「Cell 模型」。和 UTXO 相似，但是支持状态编程模型。
3. 通用比特币的架构。
了解更多技术细节，请阅读白皮书：https://www.nervos.org
Part 1：链下扩容技术研究圆桌论坛
在第一个环节中，来自 PISA 的 Chris Buckland 主持了名为「链下扩容技术研究」的圆桌讨论。来自Celer Network、L4、Perun Network、PISA、Transmute、Magmo 的相关人员参与了本回合技术讨论。
圆桌成员简介
来自 Celer Network的 CEO 董沫介绍 Celer 正在致力于研究支持链下计算的智能合约通用状态通道，以及能够提供经济激励来保证 Celer 网络安全性和连接性的一种侧链 State Guardian Network（状态守卫者网络）。
来自 L4 的联合创始人 Liam Horne，致力于 State Channel 和 Plasma 的 Layer 2 解决方案的研究。L4 的核心项目是一个简单易用的通用状态通道架构叫做 Counterfactual。
来自 TU Darmastadt 的 Ph.D. Lisa Eckey 专注于 Layer 2 协议项目 Perun Network 的研究。Perun Network 的关键目标是想要在 State Channel 中，消除中介机构进行通信。
来自 King's College London 的助理教授 Patrick McCorry ，则致力于 PISA 的研究工作。PISA 致力于解决 State Channel 中的 watch tower 问题。
Eric Olszewski 则作为 Transmute 的联合创始人，对 Layer 2 协议进行了独立研究，以解决状态通道结构中的问题。
来自 Magmo 的联合创始人 Tom Close 表示，Magmo 正在进行 State Channels 的研究和发展工作。并且致力于制作一条简单的 State Channel 架构。
问题讨论&总结
随着底层区块链 Layer 1 的扩容的发展，是否 Layer 2 扩容就不需要了？
Eric 表示，是需要 Layer 2 扩容方案。Layer 2 将会提供隐私保护以及批量交易等特性。
Patrick McCorry（他也是 PISA 项目的联合创始人）表示说，分片是为了解决区块链的吞吐量，而 Layer 2 则是为了减少整个网络的负荷。基本没有交易费，而且在 Layer 2 上能够获得交易的即时结算。
Lisa 表示，在 State Channel 下，当考虑到 watch tower 问题时，在最差的情况下，互联网连接必要性将被省去（两方能够进行直接通信），这样能够达成另一种应用策略。
L4 的 Liam 表示，虽然底层扩容是不可或缺的，但底层扩容也是有相应的瓶颈存在。尤其是对于时延这个指标，底层区块链无法达到接近于网络传输的毫秒级时延。但是链下扩容技术，尤其是类似于广义状态通道的扩容技术是可以实现这一特点。
Celer Network 的董沫补充道，为了让价值传递能和互联网中的数据传递有一样的流动性。由于诸多原因，仅在 Layer 1 区块链中是不可能进行的。比如，即使进行分片，仍有一小部分交易无法实现并行处理。
Tom 则认为你将会在区块链上得到分布式全球共识。在 Layer 2 上的进行局部共识时，将会更快、更低要求。
在分层架构中，Layer 1 应该如何更好配合 Layer 2 的发展？
PISA 项目的联合创始人 Patrick 表示，他们试玩一个 battleship 对战游戏，如果直接在区块链上面部署和执行这样的游戏，玩一局大概需要 16 个小时。Layer 2 在正常情况下利用状态通道的确可以做到极地延迟，解决速度问题。但如果一方出现了争执，游戏从 Layer 2 还是要跳回 Layer 1 主链上进行仲裁，这个时候速度又会变得超级慢，又会产生 Layer 1 上费用过高的问题，甚至会造成主链拥堵现象。因此，链上链下理想的交互情况是，Layer 1 可能帮助优化一下对等待时间的预测, 动态地确定一下每个争执究竟需要等多少个块最合适，以节省费用。
董沫认为，Layer 1 可以有效和可靠地对多方签名的证据进行存储和验证，以及让 Layer 1 低成本地对 Layer 2 的状态进行序列化和反序列化。同时对于一些关键功能，比如对目前区块是否拥堵的信息的获取，需要在 Layer 1 的区块链上面更好的支持。当然，最关键的是协调好链上与链下的分工，哪些工作是更需要放在 Layer 1 的，哪些是更适合放在 Layer 2 的。
Nervos Network 联合创始人谢晗剑 (Jan)表示如果 Layer 1 能提供的处理能力有限， 那么就应该把有限的资源用在最需要的地方，用最高效方式去使用有限的信任。最高效的使用 Layer 1 的方式是利用 Layer 1 来保证 Layer 2 的协议，确保 Layer 2 上发生的恶意行为总是得到处罚。这样 Layer 2 的理性参与者就会遵守规则，在参与者遵守规则的情况下大量操作将不需要 Layer 1 处理。只有当纠纷产生时，才有少数交易需要 Layer 1 裁决。这样就能最大化 Layer 1 的职能。购物、日常支付、看电影... 各种正常的交易不需要在 Layer 1 上处理，Layer 1 只需要处理异常操作。如果一切顺利，在最理想的情况下，没有任何异常交易需要 Layer 1 来处理，我们就能最小化 Layer 1 的工作量，这样会大幅提升整个网络吞吐量。你可以想象如果在 Layer 1 上没有任何事情发生，Layer 2 实际上就实现了无上限的扩容。
L4 的 Liam 表示需要解决这个问题需要仔细研究链上与链下的各种组合，比较一下链下链上运行特定功能的成本比较，比如是存储更贵还是计算更贵，对这些指标有一个定量的了解之后，才能决定把哪些东西放进哪一层。
链下扩容目前遇到的挑战有哪些？
PISA 项目的 Patrick 认为隐私性是目前遇到的挑战。他说在一个多跳网络里，比如说 Lightning Network 是否存在这样的一个隐患，根据每个节点在什么时候转了多少钱而用复杂的方法研究推理出整个系统转账的细节。Celer Network 的董沫表示，他的直觉是，如果用一些比较高级的路由方法，比如用 Celer 白皮书里提出的基于相邻节点的压力进行路由，而不是用路由表，就没有必要担忧隐私性的问题。
很多项目方都在努力解决数据的可获取性问题。当一方用户不在线时或者突然掉线时，仍然在线的另一方坏人可能会为了对自己有利，而选择提交旧的已经被签名的状态上传到区块链链上仲裁，造成掉线方的损失。现有的一种解决方案是让一直在线的第三方来当监视塔（watch tower），监督各方的状态。Lightning Network 通过中心化的第三方监视塔来解决这个问题，PISA 这个项目的 Patrick 则致力于把监视塔改成一个无需信任的机制，但困难的地方这种机制需要锁住很大的流动性。
董沫表示 Celer Network 的 State Guardian Network，也就是一种人人可以参与的分布式状态守卫系统，可以较好地解决这个数据的可获取性问题。State Guardian Network 用加密货币经济学原理使流动性得到最大限度地优化。Celer 通过引入 Proof of Liquidity Commitment (PoLC) 和 Liquidity Backing Auction (LiBA) 两个机制来解决这一矛盾。在 PoLC 机制中，那些有大量原生代币的人可以通过向系统锁定他们的币来获取 CELR 代币作为激励。在 LiBA 机制中，那些有技术能力但缺少代币的人可以通过拍卖的形式向拥有大量代币的人“借”币，借出币的人可以获得一定的利息。CELR 代币在借款的时候是一个优先级凭证，同时也被用在 State Guardian Network 中去维护系统的安全和可靠性。
传统的状态通道扩容机制一般会有这样一个矛盾：拥有大量代币的人缺少动力也不一定有技术能力去成为状态通道服务提供者，而有技术的人手里没有足够的代币去作为节点提供服务。
Layer 2 解决方案将或多或少涉及额外信任假设。
Jeff 认为，我认为对于侧链，会向网络引入一些额外的「信任假设」。就 Celer 的 State Guardian Network 而言，我认为有一种假设是市场上有人真正重视这个通证，这样他们就能帮助确保网络成功。我认为如果我们能以乐观的方式使用它，是没有问题的。但我们不应该简单地依赖它，因为这个依赖的信任假设的根据尚不存在。
董沫表示，我认为我们对 Layer 2结构有不同的定义。我认为 State Guardian Network 更像是一种经济激励机制，例如 Token Curated Registries，而不仅仅是信任。我们可以让用户充分了解他们所讨论的。我认为依靠区块链设计中的经济建设是可以的。它在效率和去信任之间进行了合理的 trade-off。我认为这不是信任，而是一种加密的经济激励。
Part 2：Layer 2 链下产品和实践经验和实践经验圆桌论坛
董沫主持了第二场关于 Layer 2 链下产品和实践经验的圆桌讨论。在本轮讨论中，Finality Labs、Raiden Network、Spankchain、Liquidity Network、Connext、Loom Network、Parsec Lab 的相关人员参与到了技术讨论中。
来自 Finality Labs 的 Nathan Ginnever 致力于可扩展性研究和发展。
来自 Raiden Network 的 Jacob Stenum Czepluch 近二年多以来专注 Raiden 网络，Raiden 是一个支付通道网络，支持多方向支付。
来自 Spankchain 的 CEO Ameen Soleimani 专注 Layer 2 技术，和 Connext、Finality 在研究和发展上都有合作，正在运用 Perun 的研究进行支付通道的实现。
来自 Liquidity Network 的 Guillaume Felley 也同样致力于 Layer 2 技术。Liquidity Network 正在构建一个无监管的支付中心。
Connext 的 Arjun Bhuptani 在以太坊上构建支付通道网络。
Loom Network 的 Georgios Konstantopolous 正在研究可扩展性，尤其是 Plasma Cash。
来自 Parsec Lab 的 Johann Barbie 则致力于 Plasma 相关研究工作。
Layer 2 链下用户反映如何？
在这个问题上，小组成员普遍认为 Layer 2 解决方案确实给用户流畅的体验。这些体验包括，即时交易结算，隐私保护和降低交易费用。来自L4的研究员James 指出，尽管 Layer 2 往往需要更复杂的实现，但这种复杂性对用户来说是无感的。但值得注意的是，因为大部分Layer 2项目尚处在研究阶段，目前还不能准确地提供有关用户使用率的数据。项目方们采取 MVP 和用户调查来获得用户的需求与反馈。
链下扩容技术主要针对的用户群体有哪些？
SpankChain的联合创创始人Ameen表示，区块链的普及可以改善在创建钱包就流失了的用户。Layer 2能让用户体验大幅度的提高，原本需要等很长时间才能确定的交易确认，现在一瞬间就能完成，这能使用户留存率非常高。
Plasma 的未来怎么样？
Georgios 表示，最初的 Plasma 和 Plasma MVP 一样不可行。我们正在致力于 Plasma Cash ，我们相信这是可行的。Plasma Cash 让你有一个更加安全的结构，然而，但是它有一个不能将一个 Coin 分成几份 的痛点。此外，还有一个不断增长的线性历史记录，我需要在进行交易时向我的对手提供。这可能会叠加到数 GB 的数据。我们和 Loom 软件套件已经实施了 Plasma Cash，并为这两个问题提供了解决方案。
我们应该对 Layer 2 有一个标准吗？
Nathan：如果可以的话，标准化当然很好，但很难将一般事物标准化。Arjun 认为，如果你研究这些 Layer 2 解决方案，你会发现它们的核心设计有许多相似之处，所以我认为在未来这些技术可以结合起来，来提高效率。我们现在唯一需要的是思想分享。在这思想方面进行竞争更有意义，而不是制定标准。拥有不同的通证也会让合作变得非常困难。虽然我们遇到了这些挑战，但我相信我们可以解决这些挑战。
关于未来
很高兴能够在布拉格举办 Layer 2 相关的技术讨论会。 Nervos 期待看到 Layer 2 链下扩容方案的百花齐放。虽说现在是链下生态的萌芽阶段，但是我们会不断听取 Layer 2 团队的建议和反馈，用强大技术实力，和对行业生态的把握，来推动区块链链下生态的成熟与发展，共同构建起加密经济协议的未来。
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