Marlin:Layer 0的可扩展之道(晨光照射原野,梵高)

关于公链的可扩展之前聊过很屡次,不过大都时分探讨的是Layer 1和Layer 2的可扩展,比如分片、Plasma、ZK-Rollup、Optimistic Rollups、状况通道、侧链等。当今天蓝狐笔记重视的是Layer 0。
经过Layer 0的可扩展性会给以太坊等区块链带来什么?

Layer 0与可扩展性

节点是构成区块链网络的根底。节点记载买卖、参加验证、提议区块、取得奖赏等等。而这些节点要到达一致,需求坚持一致性、可用性,需求相互交流。节点之间交流时刻的长短对区块链的可扩展性具有实质性的影响。Layer 0是节点之间传递信息的通讯层。信息交流的构建办法跟到达一致的效率直接相关。而一致的到达速度则与区块链的可扩展性和安全性相关。从这个视点,为提高区块链的可扩展性,Layer 0也是能够做出奉献的。区块链网络跟中心化网络不同的一点是,区块链网络是无须许可的,它要考虑来自互联网本身的约束。

假如是中心化企业,能够选用私家线路,经过CDN和SD-WANs等提高网络功能。而关于去中心化的网络来说,这是不现实的。此外,在如今的加密鼓舞体系中,挖矿节点之间存在竞赛联系。一个矿工向其附近节点同享所挖掘区块后,而附近节点有动机不进一步传达该区块,由于这样能够取得一些优势。也便是说,这样的鼓舞机制,不但没有鼓舞某些节点加速传达其已知信息,还存在推迟信息传达的可能性。这也晦气于可扩展性和安全性。那么,上述的这些问题有没有时机处理?

Marlin的Layer 0

Marlin是枪鱼,据说是国际上游得最快的鱼。Marlin是服务于区块链的通讯层,它期望在其推进下,区块链网络的速度越来越快,宛如枪鱼一般。Marlin期望经过Layer 0为区块链可扩展性的开展奉献出自己的方案。Marlin:Layer 0的可扩展之道(枪鱼据说是游速最快的鱼,Marlin.pro)为提高区块链的TPS,一般来说,从链上视点,有两种办法,一个是增加区块容量,一个是缩短出块时刻(这儿暂不考虑横向的分片)。
假如选用大区块的办法,节点需求花费更长时刻来验证收到的信息,这会推迟区块播送的速度;假如缩短出块时刻,提高出块的速率,会面临分叉问题,其间一个原因也是受制于区块传达的速度。要想提高出块的速度,需求加速区块的传达。而现在的区块传达速度晦气于提高出块速度。当人们将比特币的区块大小从1M上限修改为32M乃至2G时,或者将出块时刻从10钟左右缩短到更短时刻时,确实能够提高可扩展性,但是它带来更大的问题,比如全节点掉线,无法同步数据的状况增多,乃至呈现区块需求重组等状况。一旦区块过大,出块时刻过快,网络的一致性或可用性就呈现问题,其间很重要的原因之一,便是全节点受到网络和硬件的物理条件约束,无法及时验证和播送。

而这便是Marlin作为Layer 0企图要处理的问题。它企图在现在的物理条件约束状况下找到最快的区块传达速度方案,从而提高可扩展性,缓解Layer 1 公链的通讯推迟烦恼。在Marlin协议的处理方案中,有两个中心,一个是中继网络,一个是经济鼓舞机制。在Marlin网络中,有专门用于中继的节点,叫做Marlin Node,节点相互之间传递信息,能够加速传达速度。Marlin学习了CDN加速技能,对网络进行了划分,因而也有许多中继网络。现在网络层也晦气于去中心化协议,现在有些协议的机制规划中,由于存在竞赛联系,矿工有动力中继其区块并接纳最新的区块,但他们很少有动力主动传达其他矿工挖的区块,矿工期望首要挖出区块。节点等待其他节点进行播送,而自己搭便车,能够节省带宽费用。同时,这种机制也会导致中心化,由于最终来说,只需那些大的节点才有动机转发这些买卖。

为处理自私挖矿等问题,Marlin融合了经济鼓舞的机制。在其网络中的节点,只需成功中继信息,就能够取得奖赏,由此鼓舞信息传递的速率。经过引进带有鼓舞机制的网络层,还能够防止废物信息/DDoS等进犯。除了为公链供给可扩展,Marlin还能够为DeFi运用供给加速的服务,Siddhartha是Marlin的创始人,也公链项目Zilliqa前中心开发者之一。他从前说到:“比如在DeFi领域,Marlin的中继框架能够供给外围接口,这些接口为DeFi买卖者供给低推迟的优势。在DApp前期起步阶段,查询Infura、Alchemy以及Graph等API时,加载时刻经常高达10秒,十分缓慢。Marlin Cache能够将这种推迟下降至大约250毫秒,能够在DApp中完结类似于web2.0的功能。”一切P2P运用都是用网络层进行节点交流,这导致任何运用去中心化存储或核算的运用也能够利用Marlin的服务。比如当前运用IPFS的运用不得不经过中心化的CDN来协助用户提高功能。Marlin的优势在于它能够让这些运用Filecoin/Arweave的运用即便没有CDN也可取得好的功能。从这个视点,Marlin类似于Web 2时代的Akamai。

Marlin的Layer 0可扩展之道

Marlin在Layer 0上处理公链的可扩展性问题,中心源于它在两个方面的规划:中继网络和代币鼓舞机制。1.中继网络Marlin协议是构建中继网络的协议。遵从其协议要求的Marlin节点组成了中继网络。除了Marlin节点之外,还有审计者节点,由它们确保中继节点和中继网络遵从其功能和SLA确保。Marlin网络的运用者能够有矿工和全节点,矿工运用Marlin中继网络播送其数据包和区块,而全节点(钱包或商家等)运用Marlin网络接纳最新买卖和区块。因而,Marlin网络本质上也是中继网络的商场。Marlin:Layer 0的可扩展之道(Marlin网络的首要参加者,Marlin.pro)在上面这张图中,Marlin将其参加者分为生产者、接纳者、中继者以及中继集群(中继网络)。其间生产者是将区块引进中继网络的一组节点。生产者通常是矿工,他们会赶快将区块播送出去。生产者对区块有效性担任,假如引进无效区块的生产者会遭受赏罚。接纳者包含其他矿工、买卖所、钱包、区块浏览器或其他节点等,他们期望赶快接纳到区块。接受者需求向协议付出订阅费来成为接纳者。

中继者是从生产者那里将区块中继给接受者的节点组。中继者会取得奖赏以赶快传达区块,只需那些参加中继传达区块的节点才有时机取得收益。中继者集群是一组由中继者组成的中继网络。他们团体担任传达区块,并由此取得奖赏。更进一步说,Marlin协议网络是怎么架构起来的?Marlin网络可分为四个部分:创立、管理、数据包播送和监督。*创立Marlin网络是由许多Marlin节点构成的,要想成为Marlin节点,首要需求工作Marlin中继节点软件,还需求质押必定量的代币,这在下文会说到。这些节点需求到达必定的要求,例如网络连接杰出、位置分布更接近于终端用户等。成为Marlin节点之后,节点和中继网络能够向其目标用户(如矿工和全节点)展现本身的特性、功能以及价格,其间包含IP地址、中位数带宽、经度、纬度、质押代币所对应的公钥等。

而矿工和全节点等能够根据需求挑选中继网络。这就形成了一个买卖商场。节点能够创立中继集群,设置答应最大参加的节点数、根据地理位置参加最大和最小的节点数、节点最小的质押额、节点的最小装备要求(带宽、CPU内核等)、最小的SLA要求等。一旦创立中继网络,它会主动呈现在Marlin商场上。*管理节点创立一个中继网络之后,需求进行管理,其间包含节点的参加、参数的调整、节点的退出等。一个节点要参加某个中继网络能够经过被约请或申请参加的方式。在经过大都票赞同后能够约请一个节点参加其间继网络,被约请节点只需在约请过期前发布接纳约请买卖即可参加。另外一个方式是申请参加,假如大都票赞同,则能够参加该中继网络。

一个中继网络创立之后,它并非是一成不变的。尽管一开始其间的节点都会遵从开始的参数。不过跟着后续节点的参加,这些节点也会有发言权。根据用户需求和中继网络竞赛环境的变化,中继网络的参数也可能会面临调整。这些都需求经过管理进行更改。现在Marilin网络选用投票的方式进行参数调整。假如少量节点不赞同,它们能够挑选离开并创立自己的中继网络。最终,节点退出某个中继网络是需求打招呼的。假如节点不打招呼随意退出某个中继网络,关于该中继网络和其用户会很晦气。在Marlin的中继网络中,假如节点悄然无声地退出或提前退出,是要被消减质押代币的。节点退出中继网络能够建议退出声明买卖。假如中继网络找到代替节点,它答应该节点在其声明期结束前退出。此外,还有一种强制退出的模式,假如大都节点认为某个节点行为不端也能够将其踢出中继网络。

*数据包播送矿工和商家等是Marlin中继网络的用户,它们只需集成Marlin SDK即可跟Marlin节点交互。为了供给灵活服务,Marlin选用模块化结构,协议开发者能够编写插件来自界说一些功能,且能在Marlin节点、全节点上针对其协议相关的数据包执行自界说代码。例如挑选不同中继网络的战略;满意必定条件下随机挑选中继网络,或者经过硬编码中继网络的列表等。当矿工生成区块,它能够根据自己的战略发送给中继网络。这时可能会面临付出费用的问题(掩盖进口节点的区块验证本钱),不过付出费用会增加额定推迟。还有一种变通的方式是要求矿工进行代币质押,削减第一跳的区块验证,假如是废物信息则能够施行赏罚。Marlin的中继网络是网状网络,其组播途径根据来历进行优化。它会不断监控不同途径的丢包率、带宽和等待时刻,由此完结尽可能在短时刻内完结区块的组播传送。在接纳区块和买卖方面,矿工订阅附近的Marlin中继节点以接纳新区块和买卖的通知。只需Marlin节点收到新区块,它会发送其哈希给一切的订阅者。接纳新区块和买卖的订阅者需求付出小额费用。

同时,为防止额定推迟,节点能够直接推送给白名单矿工,后续再付款。*监督Marlin协议需求全盘了解节点的功能,这为后续的奖惩供给根据。监督的操作首要由审计节点来施行。这些审计节点首要是匿名的,它们看上去就跟一般的矿工或全节点相同。审计者网络是独立于中继网络的。为了承认特定节点是否体现杰出,审计者节点会经过谢林点机制来进行投票,由此承认这些节点是否满意其SLA责任。

假如节点达不到要求,则其质押代币会被消减。全体来说,Marlin的中继网络由一组可用的Marlin节点创立,创立之后需求对网络进行平滑管理,以免影响中继网络的竞赛力。而矿工或全节点订阅中继网络,并根据需求随机挑选中继网络来播送其区块和买卖,能够确保其区块和买卖在最短时刻内播送给其他订阅者。最终为了确保中继网络的继续杰出工作,需求经过监督机制来赏罚不契合要求的节点,由此构建运作杰出的中继网络。2.代币鼓舞机制Marlin网络的原生代币是POND,100万个POND为MPOND。POND代币总共100亿个,这意味着MPOND有10,000个。Marlin的原生代币是完结Marlin网络继续工作的要害。其代币具有价值媒介、管理、质押等诸多用途。Marlin:Layer 0的可扩展之道(Marlin的代币流向,Marlin.pro)首要POND能够用来付出费用,鼓舞中继节点,也用来按捺节点作恶。上文说到过,当前的区块链网络的节点在某些状况下并不会主动转发买卖和区块。Marlin的代币机制企图处理这个问题,企图鼓舞节点有动机转发买卖和区块,鼓舞节点继续提高其功能并赶快转发数据包;企图削减节点在传达途径中创立sybil身份的动机等。中继节点的费用分配机制需求满意:抗孤立性;坚持顺序。

为处理这个问题,买卖和区块需求包含附加到开始内容主体的见证。一个是签名链接:传达途径中每个在转发其内容的节点附加公钥,并运用私钥对其主体进行签名。此外,还有密钥列表,节点将新创立的密钥对<kpub,kpriv>附加到见证中,并对见证签名。关于节点来说,总是转发数据包契合其利益。全体来说,Marlin建立的鼓舞机制,用于鼓舞节点转发数据包,鼓舞节点有更高的功能体现。与此同时,系统是否能够反抗女巫进犯和有较低的播送开销则取决于商场的竞赛状况。假如商场经济不激烈,节点更倾向于设置高昂费率,并在途径中创立sybil身份以增加其收入比例。假如商场存在竞赛,下流节点能够挑选。在这样的机制下,节点会倾向于不断提高功能,并跟其他节点进行竞赛,而企图创立sybil身份的窗口时机不会太多。在Marlin网络中,它并没有选用费用同享结构,而是让商场参加者来决议。选用商场的方式来决议费用,能够让参加者评价危险和回报的价值。此外,选用商场决议的方式,也考虑到了服务差异化的因素等因素。

中继节点能够取得两部分费用:一部分是中继信息的费用收益,能够掩盖带宽和根底硬件等本钱支出。中继者根据其完结的工作量取得相应比例的费用,这部分费用来历于接纳者的订阅费用。第二部分费用是网络奖赏费用。这部分奖赏首要用于鼓舞前期的中继参加者,跟着网络运用增加,奖赏价值会逐渐下降,由于他们能够从中继信息的服务费用中取得大大都收益。审计节点是确保节点维持必定功能的重要角色。审计节点之所以乐意参加审计,最重要的原因是审计节点能够取得收益。Marlin协议中有一个审计奖赏池,Marlin节点会定时奉献审计费用,能够看作为成员费用或维护费用,还有节点存入或提取质押代币时,也会有一部分代币作为费用进入奖赏池,能够看作为进入或退出费用。此外,假如发生代币消减,这些赏罚费用也会进入奖赏池。这也让审计节点有动力去发现那些不满意要求的节点。而关于区块链生产者,他们通常是矿工,他们有天然的需求尽可能快速地播送其区块,这部分参加者无须鼓舞。不过,假如有歹意生产者进行废物信息进犯,他们质押的代币会被消减。因而,POND代币也具有赏罚效果。其次,POND代币可用于质押,取得成为中继节点的资历。在前期Marlin网络中,必须质押100万个POND(1个MPOND)才有资历成为节点,才有时机取得节点的费用。假如中继网络节点在特定时刻内无法交付区块和买卖,其质押会被消减。去中心化网络的审计者会监督中继网络是否到达要求。此外,POND代币的持有人能够将其代币托付给中继节点。质押代币能够取得POND的代币收益。假如前期参加的节点很多,则会锁定很多的POND代币,由于每个节点需求质押1MPOND代币。按照代币总量,从理论上,前期最多不会超越1万个中继节点。再次,POND代币也是管理代币。在Marlin网络中,只需MPOND代币的持有人才能建议提案并参加投票。最终,POND能够用于推进生态的发动。POND代币在Marlin网络前期也能够起到发动生态的效果。Marlin有一个Flowmint方案,它能够为layer 1平台社区的相关者供给必定的鼓舞。其间包含带宽挖矿、layer 1代币持有人、安装了Marlin网关的验证者和托付者等,经过这些鼓舞方案能够让生态系统中的更多人在前期参加进来。

通用化的Layer 0

综上所述,Marlin之所以有时机协助公链提高可扩展性,其中心之处在于构建一个优化过的中继网络体系。在这个中继网络体系中,中继者乐意以最短时刻将生产者的区块和买卖播送给接纳者,与此同时能够取得相应的费用收益。在这个中继网络体系中,其代币机制起到了重要的维系效果,能够将整个中继网络商场继续工作起来。Marlin的中继网络并不服务于某个特定的区块链,它是选用模块化规划,可通用于各种区块链网络。

在以太坊、波卡、Cosmos、Solana等公链寻求更好的可扩展性的路上,类似于Marlin这样的Layer 0能够助一臂之力。即便不同的Layer 1和 Layer 2存在分裂状况,Marlin也有时机受益于整个区块链职业的生长。关于整个区块链开展来说,它不只需求在layer 1和Layer 2上寻求可扩展,也需求在Layer 0上寻求可扩展。跟着Layer 0、Layer 1以及Layer 2的继续优化,公链未来的可扩展性有时机到达新的高度。

视野开拓

里尔克问他(罗丹):“如何能够寻找到一个要素,足以表达自己的一切?”罗丹沉默片刻,然后极其严肃地说:“应当工作,只要工作。还要有耐心。 是什么让某些人变得与众不同?我觉得罗丹说出了真正的秘密,那就是:工作,和足够的耐心。-《把生命浪费在美好的事物上》

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