都在聊扩容,专攻Layer 0扩容的Marlin有何不同?

Odaily星球日报 · 2020-12-21
今天,给大家介绍一套适用于所有公链的扩容方案。

编者按:本文来自36氪战略合作区块链媒体“Odaily星球日报”(公众号ID:o-daily,APP下载

作者 | 二十三画生编辑 | 郝方舟

出品 | Odaily星球日报(ID:o-daily)

12 月 1 日,以太坊 2.0 启动创世区块,阶段 0(信标链)上线,“公链之王”正式踏入 POS+扩容之路。

但由于以太坊分片开发进度缓慢,在最近的一次核心开发者会议中,Vitalik 表示可能会在以太坊 2.0 中放弃分片扩容方案,参与 rollup 的纵向扩容方案,分片的部署可能会推延到以太坊 3.0。

事实上,“扩容受阻”不只困扰着以太坊。自 2018 年以太坊生态初现繁荣,区块链性能就一直备受诟病,并被视为阻碍了应用大规模落地的“硬伤”之一。彼时,公链赛道百花齐放,不少号称“以太坊杀手”的项目拿出新的共识机制和各类扩容方案,试图在 TPS 上对标传统互联网系统,冲破去中心化、可扩展性、安全性的“不可能三角”。

奈何从理论到实施,要克服的问题太多,在 Layer 1、Layer 2 上付诸尝试的明星项目们也进展滞缓。2019 年,以 Marlin 为代表的 Layer 0 扩容方案出现,这为公链和 DApp 的扩容困境提供了新的解题思路。

Marlin 的定位是有效提升节点间的通信效率。与之前的扩容方案相比,这是不同维度、更偏底层的创新突破,有机会将通信从“马车时代”带向“火车时代”。同时,Marlin 与其他层的扩容方案并不冲突,如果结合在一起,相当于为火车增加了磁悬浮,速度会更快。

那么 Marlin 究竟在技术上如何实现区块链性能的提升?相比其他方案的优势是什么?背后的团队和资方有何亮点?靠怎样的代币机制激励每个人参与建设?目前的开发进度又如何?Odaily星球日报将在下文一一介绍。 

不同层上的扩容方案各自有何优劣?

大多数人初次接触 Marlin 时,可能会被 Layer 0 这个概念“绊倒”,在此,先解释一下Layer 0。

对互联网架构熟悉的朋友,可以通过下面这张“OSI 协议 7 层模型图”获得更具象的理解。

图自科普中国

区块链项目所谓的 Layer 1 和 Layer 2 扩容技术对应互联网架构 5-7 层的改进,而区块链的 Layer 0 对应的则是互联网中的 1-4 层。

在实践上,由于 Layer 1 主管共识的安全稳定,Layer 1 扩容方案的优势在于数据可信度高,而困难在于结构的复杂性,比如常受阻于在分片间通信和智能合约调用等问题。

Layer 2 泛指基于区块链系统(Layer 1)上,连接链上与链下的协议。Layer 2 将大量计算从链上挪到链下,在保有 Layer 1 网络安全性的同时,实现高吞吐量的状态生成,一旦存在争议,Layer 1 仍然是最终的仲裁者。不过,Layer 2 的问题在于恢复到主链安全性的过程代价较高(往往还要与更复杂的经济机制相配合),比如 Plasma 通道的充值和提现无法共享主链的安全性,松耦合使得状态通道中容易出现交易错误等。

那什么是 Layer 0 呢?

Marlin 创始人兼 CEO Siddhartha Dutta 曾在媒体采访中表示,“区块链本质上是去中心化的系统,大量节点就一个信息达成一致。节点达成一致的算法通常称为 Layer 1。然而,这个协议过程要求不同的节点通过网络彼此通信,这一通信层就是所谓的 Layer 0。”

在区块链项目中,通信层是共识层的底层,服务于共识层。这就使得 Layer 0 扩容方案的适用性更为广泛。

除了能帮助 Layer 1 项目实现可插拔扩容之外,Marlin 还能给搭建在 P2P 网络上的应用提供加速服务。另外,一些寻求在通信层实现隐私的应用同样可以用 Marlin 实现。这就是说,Marlin 与其他层扩容方案并不互斥。理论上,任何其他区块链项目(包括公链和 DAPP)都可以与 Marlin 相结合,进一步提升网络吞吐量,实现再加速。

Siddhartha 曾以 DeFi 为例介绍,“Marlin 的中继框架可以提供外围接口,这些接口为 DeFi 交易者提供低延迟的优势。在 DApp 早期起步阶段,查询 Infura(帮助 DApp 接入以太坊的Web3 Provider)、Alchemy(区块链节点读写器)以及 The Graph(区块链数据搜索引擎)等 API 时,加载时间时常高达 10 秒,非常缓慢。Marlin Cache 可以将这种延迟降低至大约 250 毫秒,在 DApp 中实现类似于 Web 2.0 的性能。”

在保有这种性能优势的同时,Marlin 也能满足 Web 3.0 的安全性和去中心化要求。如果得以大规模应用,无异于将区块链从“马车时代”带入“高铁时代”。

简述Marlin的技术原理和网络角色

Marlin 借鉴了 CDN 加速技术,对网络进行划分,组成多个互相竞争的中继网络(Relay Network),每个中继网络中有专门对接的中继节点(Marlin Node),通过点对点的传输数据包,加快区块信息的传播速度,以实现更高的吞吐量。

(Odaily星球日报注:CDN,内容分发网络,指构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率。)

中继网络的构成离不开 Marlin 网络中的四类参与者:

1、验证者:主要负责运行中继节点(Marlin Node),贡献带宽;只需良好的网络连接,质押代币(定期向奖励池缴纳费用)并运行相应软件便可成为验证者,物理门槛很低,对设备硬件的要求如下:

根据技术文档,想要加速以太坊网络,两个虚拟CPU+8G 存储+375GB 固态硬盘足矣

2、 审计员:匿名伪装成普通用户,检查验证者是否如实提供服务,并定期对验证者进行投票;如发现某一验证者作恶,或者在服务期限内提前退出,则罚没其质押代币,从奖励池中领取奖励。

3、 矿工:各条公链上,使用 Marlin 中继网络来传播数据包的区块生产者。

4、 全节点:使用 Marlin 网络接收自己感兴趣的公链的最新交易信息(为了防止占用资源,订阅这一服务需要付费)。

除审计员外,参与者可以“兼职”上述其他角色,比如,矿工或全节点也能成为验证者。

这也代表着,Marlin 在为各公链上既存的全节点和矿工带来新的激励方案,即进行原有工作的同时运行中继节点、赚取收益。同时,由于 Marlin 位于 Layer 0,因此 Marlin 提供的激励与 Layer 1(共识层)上的挖矿激励并不冲突。

代币机制激励人人参与扩容建设

Marlin 鼓励更多人加入网络,贡献出来带宽,协助区块链扩容。

既是如此,与其他去中心化协议一样,激励对于“区块链带宽市场”的供给方来说就显得至关重要。激励越大,人们的参与动力越足,Marlin 的网络效应越强,供需两侧即形成良性循环。

下面,Odaily星球日报将介绍 Marlin 的经济机制。

Marlin 的代币名为 POND,总供应量为 100 亿个,主要用于激励人们以(前文提到的)四类身份参与网络,以及奖励验证者 staking。

100 万个 POND 可以铸成一枚 MPOND(又名 LIN),反过来,1个 MPOND 也可换回 100 万枚 POND(但会有延迟)。之所以设计了两个币,(据我猜测)是便于计算。因为每个中继节点参与网络的门槛就是 1 个 MPOND,此外,只有 MPOND 的持有者才能在 POND 治理中有提案和投票权,这变相提升了治理门槛,防止“羊群效应”。

为了向重要的社区成员(审计员和矿工)分配代币,Marlin 官方宣布不会进行公开发售,而是直接分配给参与者。

POND 总供应量的 4.3% 将发放给 The eggnet (Marlin 第二个网络阶段,后文详述)的参与者们。分发模式有两种:Eggnet relayers(测试网中继网络)和 FlowMint gateways(网关)。前者旨在激励网络的供给端引导去中心化的节点集群,后者则用以鼓励网络的使用并提高带宽流动性。

具体来讲,在未来的 24 个月内,MPOND 创世供应的 20% 还将通过 FlowMint 向不同公链社区分发。FlowMint 已于 12 月 15 日正式启动,首批将向 ATOM、DOT、IRIS、MATIC、NEAR 等代币的持有者发放 MPOND(在此提示:验证者需被纳入白名单,以确保他们和其委托者有资格参与此次 MPOND 发放。)有兴趣的参与者可点击这里获取更详尽的指导。

稍作小结,对内,Marlin 采用合理的质押(staking)和惩罚(slashing)机制,平衡了验证者的参与热情和投机动机,让不同角色的利益相互制约,共建网络,提升区块间信息的传播速度,实现更高的网络吞吐量。对外,Marlin 以公平、新颖的代币分发机制,向网络建设者展示友好,也让不同公链社区和应用开发者更积极地加入扩容建设中。

Marlin 也于 12 月 8 日公布了一系列测试网运营成果和观察到的现象。比如,从运营成本看,验证者运行单个中继节点的平均成本为 14 美元/月,伴随 Marlin 支持更多新链,更多带宽将被利用,预计验证者的成本会有所增加;从节点表现看,社区爱好者表现出很大的热情和潜力;从参与者的分布范围看,新增节点主要来自尼日利亚、巴西、海地、澳大利亚和日本等地区,而中国的节点集群表现更好。

从开发Zilliqa到创立Marlin,Siddhartha凭何引得Binance Labs青睐?

Marlin曾于 2019 年 6 月获得来自 Binance Labs、Arrington XRP Capital、Electric Capital 和 NGC Ventures 等资方的 300 万美元种子轮融资。Marlin 还在 2019 年成为 Binance Labs 第二期孵化计划的 13 家初创企业之一。

那Marlin 团队是凭何获得 Binance Labs 等众多顶级资本青睐的呢?

Marlin 的团队拥有扎实的技术实力,以及丰富的从业经验,核心开发人员几乎都来自斯坦福、麻省理工和印度理工等名校,大多拥有区块链开发经验。联合创始人 Prateesh Goya 为麻省理工学院计算机科学博士。CTO Pratyaksh Sharma 毕业于斯坦福,曾于 Facebook 和 Pinterest 实习,具有 Python 软件基金会工作经验。团队还邀请到六个顾问加入咨询委员会,其中包括 BitTorrent 前 CEO Rogelio Choy。

创始人兼 CEO Siddhartha Dutta 曾是分片扩容项目 Zilliqa 的核心开发者,曾任微软云事业部工程师,拥有两项个人专利。他在 Zilliqa 发布测试网时,遇到了很多关于网络同步性的问题,并于 2019 年提出 Marlin。Marlin 原意指一种枪鱼,游速可达每小时 129 公里,据说是世界上游得最快的鱼。

Marlin的当前进展与下一阶段规划

处于一个并无太多前人可供参考的创新领域中,Marlin 从理论到实践的进度还算符合预期。

今年 7 月 9 日,Marlin 正式发布了 OpenWaver 框架。OpenWaver 框架借助 CDN 和中继节点技术实现区块链网络内各节点的信息传输加速;支持多种编程语言,能作为可插拔网络模块,供不同的区块链网络使用。同时 OpenWaver 自带激励体系,内置小额支付系统用以奖励中继节点。

到现在,Marlin 的第一阶段 The spawnnet 已经完成,中继网络阶段 The eggnet 也于近期顺利完成。据官方数据,在网络峰值时期有超过 1100 个节点参与,许多性能不佳的节点已经退出了网络,目前节点数量超过 850 个,分别来自尼日利亚、巴西、俄罗斯、中国等地。

Odaily星球日报根据 Marlin 的路线图将其网络阶段整理如图

此外,向激励网络过渡的新发展阶段 The larvanet 将于本月启动,届时将支持 MPOND 质押。

除了技术开发上的提速,在商业拓展方面,Marlin 已于今年年初和 Matic Network、Murmur、WandX 和 Holochain 等项目达成战略合作,以加速推进 Marlin SDK 的采用。(Odaily星球日报注:可插拔扩容是 Marlin 带来的扩容概念,通过简单的 SDK 集成实现,与可插拔共识 Tendermint 类似。)

总的来说,Marlin采取渐进式网络部署,这对于处在起步阶段的生态系统开拓协议而言,会更为有利。与更为常见的 Layer 1、Layer2 扩容方案相比,Marlin 选择了尚处于发展早期、更加底层的Layer 0赛道,面临的竞争较小,市场前景广阔。但是也由于技术偏初期阶段,以理论为主,可实际借鉴的经验少,面临的未知风险多。未来,以 Marlin 为代表的 Layer 0 方案如果获得重大进展,将有望与其他层的扩容方案互补,进一步提升任一公链的网络吞吐量,促进链上生态繁荣。

对Marlin技术方案感兴趣的读者,欢迎点击:

白皮书:https://www.marlin.pro/whitepaper

官方blog:https://www.marlin.pro/blog/

官方推特:https://twitter.com/Marlin /

或参与社群(https://t.me/marlin_zh)讨论

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