Web3网络层基础知识
区块链是以以上所述的节点结构为基础。网络层由不同的技术构成,底层为 layer 1网络, layer 2网络,以及它们之间的交互层。
Layer 1网络
在编写这篇文章时,比特币,以太坊和 Solana也许是Layer1网络中最为著名的。Layer1是Web3生态系统中的一个重要的结算业务。Layer2网络是Layer1的更深层次的存在,并且可以将交易降低到Layer2 (我将在下一期中详细讨论)。尽管体系结构差异很大,但是他们都是依靠相似的体系结构。
他们都有一个记录网上交易的分享帐簿
他们都采取了与那些被视为有效的交易和区块达成一致的机制
他们都有办法计算向网络传输的指令(以太坊, Solana和其它 EVM的连接, Bitcoin Script)。
在接下来的部分,我们将会对这三个元素进行分析,并分析我们是怎样从交易到区块链。
共用帐簿
所有分散的区块链网络都有一个共同的帐簿。实际上,区块链是一种分享帐簿。让我们再往后看一点:会计凭证是一种记录公司的经济行为,用以跟踪资金的流动和财产的所有权。“分享帐簿”的意思是,帐簿不是一个单独的单位拥有和管理的,而是由很多的单位所拥有和管理。
在一个分散的区块链中,区块链(在整个网络中,所有的活动都是一个分类帐)都存在于整个网络中。我们将面临如下挑战:如果活动的帐册仅由一个集中的组织来管理和储存。
审核与排除(参见 PayPal平台禁止使用该用户)
记录管理人员的不正当行为(参见 Luckin Coffee)
档案遗失(参见亚历山大图书馆被毁)
如果一个帐簿存在于世界各地,数以百计的结点中,那么我们获得的是一个难以被蓄意或无意的干扰或摧毁的体系。当一个结点崩溃时,有很多其它的结点可以被使用者连接起来,并与帐簿进行交互。
但是,该系统也提出了其它问题:在网络中,节点怎样才能保证帐目的正确性和有效性?这就是协商一致的运算法则。
一致意见
在区块链中,“一致”一词是指在一个网络中,各节点就哪个帐簿项目(事务和区块)是有效的并且被节点所接受的。
在学术界,人们把它叫做“拜占庭将军”。该问题描述了一个体系的参与者为了避免灾难而必须达成策略上的共识,但是系统中的某些行为体并不可靠。
在假设的情况下,三位角色将会在拜占庭战争中协同作战,以免被敌军突破。三个参与者之一不怀好意,将不连贯的消息传递给其他当事方。在体制内,诚实(无恶意)的人怎样才能知道他们应该信任谁呢?或者,换句话说:在这个体系中,所有的参与者怎样才能就接收哪个信息达成一致?
由于越来越多的参与者加入到系统中,(错误)通信的复杂性将呈几何倍数增加。
第一个成功地解决了世界各地的难题的是比特币网络和它的运算法则。
工作证书(PoW)
比特币网络的工作证明算法(亦称 PoW),通过对拜占庭将军提出的任何信息都要经过一定的确认,以使其能够被节点所接受。未经证实的资讯将会被视为无效资讯,且会被该节点所拒绝。
验证程序还需要大量的运算资源,这就使得伪造的认证非常困难。因此,“工作证明”这个术语就是这样来的:“你要让我相信你所做的一切都是为了让我相信你的话。
让我们进一步挖掘交易,区块和 PoW流程的机理,从理论到实际。不要着急,我们会向你保证,让你明白!