為何波卡被稱為Layer 0？

2023-06-10 08:06:15

理解區塊鏈的技術本質，將揭示加密貨幣運行軌跡的神祕面紗。了解這背後的原理，將為你帶來全新的視角，讓你對加密貨幣的奇妙世界充滿無盡的好奇。

波卡是一個內部互連的區塊鏈平臺，被賦予技術堆棧元協議或Layer 0的定義，這個概念並不為人所知，因此很多人也不清楚這其中的奧妙。特別是對未曾研究波卡的人而言，更難理解這對於理解區塊鏈本質有什么意義。

本文將通過波卡（Polkadot）帶你了解區塊鏈最本質的技術概念，以及區塊鏈技術對加密世界的重要性。

第一點：什么是區塊鏈的層？

區塊鏈是由多個擁有獨特設計目的的部分組成，為了更好地協同工作，每個部分被定義為一個層（layer），“層”是Web3世界的獨特詞匯。Web3技術用分層構建的方式提高區塊鏈的安全性和可擴展性，也讓不同協議和功能組合工作，這種靈活的架構被稱為技術堆棧。

區塊鏈自創世以來，通過在創世區塊上構建新的區塊來使其不斷延展。新的交易會改變存儲在每個新區塊中的數據，同時也會改變存儲在前一個區塊中的數據摘要，以確保所有內容都是相關聯的。去中心化的共識機制能確保每筆交易和區塊都是有效的。

區塊鏈的架構確保了鏈的安全性和交易的不可篡改性。但在高需求的情況下，鏈的交易速度會變慢。為了擴展，每個組件可以通過層的分離實現單獨優化和开發，這就實現了在安全的前提下，擴展性能以靈活的方式實現，並構建出更豐富的區塊鏈。

根據支持波卡和Kusama的Web3基金會的說法，Web3技術棧可劃分為4層，即從Layer 0（最深的基礎層）到Layer 4（用戶與之交互的界面）。

讓我們來看看Web3基金會對於他們將波卡定義為Layer 0所代表的意思，以及對於用戶來說平臺會呈現什么樣子。

所以…….. 波卡是一個Layer 1？

波卡並非Layer 1區塊鏈，而是獨特的Layer 0區塊鏈，因為波卡是一個讓Layer 1區塊鏈（智能合約平臺和應用區塊鏈）部署的平臺。接着閱讀，了解更多細節！

揭祕波卡的Layer 0

如何理解波卡是Layer 0？先向上走一步，理解Layer 1的含義。在區塊鏈中，Layer 1是一類無需信任的交互協議。知名的案例比如：以太坊主網、Avalanche和Moonbeam。

Layer 1的區塊鏈能支持各種應用，比如DeFi和NFT。而Layer 0是為支持Layer 1區塊鏈存在的，Layer 2、Layer 3或Layer 4則是在Layer 1區塊鏈基礎上構建。所以，Layer 0不是給應用構建的區塊鏈，而是為其他不同層的區塊鏈提供安全性和基礎架構的平臺。

什么是Layer 0？Layer 0是如何運作的？

Layer 0：區塊鏈運行的神祕引擎

Layer 0是區塊鏈技術堆棧的基礎，它的設計目標是提高安全性和互操作性。Layer 0區塊鏈為Layer 1設定了起點或標准，也是最基礎的編程語言。通過Layer 0鏈接的區塊鏈擁有一種通用語言，從而實現相互兼容和溝通。

終端用戶並不需要與這些基礎的技術堆棧接觸，畢竟Layer 0是服務於Layer 1區塊鏈的开發工具。舉個例子，波卡本身不提供智能合約，但是我們能從基於波卡構建的Layer 1區塊鏈（平行鏈）中找到可交互的智能合約。

波卡憑什么能自稱是Layer 0？首先，它為平行鏈打造了低信任交互平臺。波卡通過共識為不同平行鏈提供了共享安全和互操作性，無需第三方提供額外的交換消息和執行交易的架構。波卡本身能提供構建公鏈最基礎的功能：安全、質押和治理。

什么是Layer 1？

Layer 1區塊鏈負責數據的分發和交互。在波卡生態系統中，Layer 1區塊鏈改進了波卡本身的基礎層。隨着區塊鏈生態系統的發展，Layer 1也可以擴展其他Layer 1。平行鏈需要波卡，而波卡需要平行鏈：波卡提供平行鏈安全性和連接性，但鏈上活動本身發生在平行鏈上的智能合約級別。

盡管終端用戶並非直接與以太坊、Avalanche和Moonbeam等Layer 1鏈進行交互，但他們通過構建在Layer 1之上的DApp與這些鏈進行交互。例如，雖然終端用戶沒有直接與作為智能合約平臺的Moonbeam本身進行交互，但他們仍可以使用原生Token GLMR支付交易費用，或者在DeFi應用中使用GLMR。雖然大多數用戶熟悉Layer 1區塊鏈的名稱，但實際上終端用戶是與構建在Layer 1上的應用程序進行交互，而非直接與Layer 1本身交互。

Layer 1可以提供不同的功能或具有不同的優先級，如智能合約平臺、DeFi或存儲。在Layer 1區塊鏈，开發者在基礎Layer 0（或Layer 1）框架內工作，設計協議來完成任務。Layer 1利用如EVM和WASM等核心協議，但增加了使开發者能夠與Layer 0交互和構建的功能。

為何Layer 1需要Layer 0

Layer 0區塊鏈協議被設計為解決各個Layer 1區塊鏈可能面臨的挑战。

例如，像波卡這樣的Layer 0協議為所有平行鏈提供了安全性和其他工具，使得這些平行鏈可以專注於开發特定目的或特定應用的區塊鏈。

同時，波卡作為一個共識層，實現了原生互操作性，使得這些區塊鏈能夠在同一個網絡中進行互操作。這種設計使得不同的區塊鏈可以相互連接和通信，共享安全性和其他基礎設施，從而為整個生態系統帶來更大的靈活性和互操作性。

歷史上，Layer 1區塊鏈之間存在隔離，這給它們帶來了一些挑战。公鏈之間獨立運行，需要自行負責安全性和其他必要的功能。此外，通用的區塊鏈往往無法高效處理特定使用場景下的問題，也無法對其進行優化。為了提供安全性並構建所需的一切，开發人員在Layer 1面臨了重負，並可能犧牲性能。此外，運行多個不同系統的超載區塊鏈可能會變得緩慢且交易費用極高。

Layer 0協議如波卡（Polkadot）通過提供安全性和共享基礎設施，為各個平行鏈提供了解決方案。此外，Layer 2解決方案，如側鏈和擴容方案，也在提供更高的吞吐量和更低的交易費用方面取得了一定的進展。

在Layer 1公鏈，與用戶、信息和Token進行交互以實現擴展和增長是非常重要的。此前，唯一的選擇是使用跨鏈橋連接到其他具有更多用戶或流動性的區塊鏈。然而，現有的跨鏈橋解決方案在連接Layer 1區塊鏈方面存在一些限制，並且有時不夠可靠。

當一條Layer 1區塊鏈連接到Layer 0協議（例如波卡或Kusama）時，許多問題可以得到解決。Layer 0協議如波卡雖然獨立存在，但它的真正價值是通過與構建在其上的平行鏈一起使用來實現的。這些平行鏈利用波卡提供的工具和基礎設施，解決特定的用例問題或提供有意義的終端用戶應用。

區塊鏈層的全貌類比：Layer 1視為島嶼

除了Kusama和波卡平行鏈，大多數的鏈都是獨立的，這代表每條鏈需要管理所有的一切，包括安全性。像Cosmos這樣的生態系統具有類似服務的中心，但是在架構上與波卡相對不同。

如果將這些獨立的Layer 1區塊鏈視為島嶼：

它們擁有自己的語言和貨幣，並且每個社區自行管理
可以構建橋將島嶼連接在一起，但是有很多因素會影響橋的穩定性和使用性
來自不同島嶼的社區可能會有不同的語言和不同的操作習慣，從而使交互變得更為復雜
在島嶼之間通過橋進行轉移時可能會存在限制性
島嶼之間的通信和移動是可能的，但是有時候非常困難且不值得信賴波卡可以在沒有橋的情況下安全地連接平行鏈。

作為基於波卡（Layer 0區塊鏈）的Layer 1，平行鏈類似於波卡社區中由道路連接的房子。

在波卡社區中，道路是區塊鏈之間的共享安全性和通信的路线，可以用於治理和其他手段。波卡是一個管理機構，負責維護道路和抓捕不良行為者，類似於警察
社區中的每個人使用相同的語言並遵守社區規則，以保證每個人的安全
平行鏈（即房子的所有者）制定各自的規則
平行鏈可以建立通往臨近社區房子的捷徑，以便通過波卡提供的“道路”直接訪問其他平行鏈

波卡的中繼鏈類似於Layer 1區塊鏈的底層基礎，將中繼鏈連接起來，並共享波卡整個生態系統的安全性。區塊鏈之間的通信是由波卡協議（例如XCMP）提供。XCMP是一個由波卡开發的跨鏈共識消息傳遞協議，由平行鏈使用，同樣也可以擴展至外部區塊鏈使用。

打個比方，波卡是平行鏈正常運行的基礎，可以看作是平行鏈社區所在的底層。波卡維護道路和其他基礎設施，從而不需要平行鏈來維護。

波卡去中心化的基礎設施安全地連接平行鏈，允許平行鏈之間更加簡單且可靠地移動。這些連接是直接的，並且可以承載各種負載。平行鏈之間的移動是雙向的，可以在不受任何其他影響（包括天氣、交通和區塊鏈本身的穩定性）下轉移數據、NFT、Token等。

波卡被設計為一個大型的社區，平行鏈均受益於波卡帶來的安全性和跨鏈互操作性的選擇，同時通過平行鏈各自的Token、驗證人和治理來維護主權，因此平行鏈為了整個生態系統的利益而共同協作。

波卡作為互操作性的中心

波卡的目標是促進區塊鏈網絡的真正去中心化，並通過原生互連功能使支持Layer 1的基礎層區塊鏈在本地互相連接。這種原生互連功能帶來以下好處：

可擴展性

波卡上沒有智能合約，所有的智能合約都存在於平行鏈上。這使波卡能夠專注於消息傳遞和安全性層面，而平行鏈作為擴展性解決方案。

定制化

波卡本身僅專注於作為Layer 0的基礎運作。允許像Layer 1區塊鏈這樣的定制化協議將平行鏈變得異構。其他Layer 1區塊鏈必須在保證安全性的同時使用Dapp進行擴展。然而，波卡及其定制化區塊鏈（即平行鏈）共同協作實現這一目標。

每條平行鏈都可以自主定制其設計，以優化特定的使用場景或應用。這使得團隊能夠專注於實現其目標，而無需在其他區塊鏈技術層面（如安全性）上分散精力。雖然平行鏈之間相互連接，但它們可以專注於特定功能，如存儲、隱私或智能合約。專注於一項任務通常比在同一時間兼顧安全性、存儲、隱私和智能合約等方面做得更出色。

互操作性

所有的平行鏈都構建在Substrate框架上，並連接至波卡的基礎架構，因此他們可以本地通信、交易資產並進行跨鏈交互和連接。波卡的XCM（跨共識消息傳遞）格式，具有XCMP，允許平行鏈在不使用中繼鏈的情況下進行互相交互，以共享資產等。

無分叉升級

所有的Runtime升級必須進行公开的鏈上投票，因此不會有惡意操作的情況出現。在波卡上，代碼即法律，所有執行都是通過鏈上投票來決定。

跨鏈互連智能合約

最新的波卡和Moonbeam升級為波卡生態系統提供了更高級別的互操作性水平。互連合約（Connected Contracts）利用中繼鏈的安全性並使用波卡的XCM和外部通用消息傳遞進行跨鏈通信。此功能將平行鏈的互操作性擴展至外部獨立區塊鏈，例如以太坊、Avalanche和Cosmos。

通過允許終端用戶將任何Token與位於任何區塊鏈上的功能相結合，這類跨鏈應用程序代表了正在向可用性方面進行的轉變。所有這些用戶體驗將在一個應用程序中實現。這種區塊鏈之間通信的可用性將通過產生更多具有卓越用戶體驗的有效協議來改變Web3的發展。

為什么要在波卡（Layer 0）上構建一個Layer 1？

在Web3技術堆棧的背景下，波卡已成為Layer 0的一個知名示例。Layer 0是技術堆棧的基礎，包括區塊鏈如何通信，以及如何以最簡單的方式進行編程。隨着區塊鏈技術的不斷發展，將會出現新用例以及互操作性和通信的可能性。當用戶的使用率不斷增加時，獨立鏈將面臨新的挑战，促使為管理這些發展而構建的生態系統變得更有吸引力。

盡管這些Layer 1是在比特幣和以太坊之後創建的，但是波卡及其平行鏈引入了關鍵的基礎部分，這將成為Web3互操作性未來的結構。