Jump Crypto：如何建立 Layer1 分析框架

作者：Rahul Maganti，Jump Crypto合夥人

原标题：《A Framework for Analyzing L1s》

編譯：澤祎，鏈捕手

介紹

在上一篇文章中，我們介紹了區塊鏈基礎設施中與第一層（L1）有關的一些組件。讓我們仔細研究一下這些 L1，在這篇文章，我們定義了一個簡潔但功能強大的框架，用於：

• 有效地分析 L1 的性能。
• 根據明確定義的屬性和可衡量的指標，確定其生態系統的商業可行性。

圍繞評估和比較第一層和獨立區塊鏈生態系統性能的語言往往是模糊不清的，類似於這樣的問題經常主導討論：

• 生態系統是什麼樣的？
• 這個網絡如何擴展？
• 該鏈是否支持可組合性？

然而，這些問題並沒有針對特定 L1 比緊密競爭對手表現更好的關鍵。讓我們制定一個簡潔的框架，使我們能夠在分析 L1 性能時更加具體和結構化。

讓我們從一些基本定義開始。

*請注意，我們將指標稱為可衡量的統計數據，將屬性稱為從這些統計數據產生的條件。

技術指標

節點處理要求：有效操作節點所需的最低CPU/計算資源。

每秒交易數（TPS）：每秒在鏈上處理和驗證的交易。

鏈增長：最長鏈的平均增長率。

鏈質量：最長鏈中誠實塊的比例。

最終時間 （Time to Finality） ：從交易提交到鏈上確認的時間。

節點數量：參與共識、執行或兩者的節點數量。

區 塊大小：一個區塊允許包含的最大數據量。

技術 屬性

安全性 - 網絡中節點通過密碼學/博弈論硬度中繼和驗證交易的能力。

有效 性 - 網絡中節點交換消息/達成共識的能力。

可擴展性 - 網絡驗證或處理交易的速度和能力。

節點要求- 用戶運行節點和參與治理決策的準入門檻。

中本 聰 係數 - 衡量去中心化的一個指標。破壞網絡中至少一個子系統所需的驗證者/實體的數量（即成功發起 51% 攻擊所需的資源）。

可升級性 - 網絡/社區提出、評估和實施協議更改的能力。

生態系統增長指標

鎖 定 總價值（TVL）- 鏈上資產的總價值。

每日交易量 - 每天處理的交易數量。

生態系統屬性

易集成 性 /可組合性 - 應用程序與網絡上的其他應用程序交互、構建和集成的能力。

用戶體驗 - 普通用戶可以輕鬆理解和參與鏈上應用程序。

社區參與 - 項目的利益相關者與應用程序、其他用戶和開發人員交互的程度。

讓我們看看這些屬性如何組合在一起，以推動對網絡評估的理解。我們可以通過一些指標更好地了解一個生態系統的成功，以及它未來的增長潛力，包括圍繞社區參與的指標和財務指標，如協議收入和鎖定總價值（TVL）。

第 1 層性能堆棧

生態系統屬性：社區參與｜用戶體驗/用戶界面｜易於集成/DApp 可移植性

生態系統增長指標：鎖定總價值 (TVL)｜日交易量｜社交媒體增長 (Discord / Telegram / Twitter)｜開發者數量｜協議收入

基礎設施要求：數據可用性｜跨鏈互操作｜可搜索性/索引｜開發者工具

技術 屬性 ：容錯｜安全｜有效性｜可擴展性｜去中心化｜可升級性

技術指標：節點處理要求｜節點數量｜每秒交易量 (TPS)｜鏈的增長｜鏈的質量｜區塊大小｜延遲｜停機時間｜傳播時間｜中本聰係數

歸納總結

上面的框架中有很多術語。傳統上，區塊鏈三難困境是一種快速評估區塊鏈的好方法。那么我們如何從去中心化、可擴展性和安全性方面構建這些屬性呢？

可擴展性

• 水平可擴展性------網絡的處理能力（例如每秒交易量）應該隨著參與節點的數量而增加。一個理想的L1將使其TPS與節點數（n）呈線性擴展。然而，稍微的亞線性擴展是可以接受的。(我們承認，線性擴展更多的是一種理想屬性，大多數L1的擴展是亞線性的。）

• 低開銷------相對於處理每筆交易的成本，實現共識、安全性和此列表中的所有其他屬性所增加的計算成本應該是最小的。為了獲得亞線性擴展，我們需要專用於驗證狀態更新的資源量 (q) 在用於計算狀態轉換 (p) 的計算資源中呈亞線性。

• 完成時間短------提交交易和狀態更新完成之間的最短時間。

去中心化

• 可組合性/原子性------在 L1 上運行的所有應用程序都應該能夠互操作。例如，用戶應該能夠發送結合任意兩個應用程序功能的原子事務。系統的狀態應該作為一個單一的統一對象工作，而不會讓用戶"滯留"在碎片狀態。在處理分片鏈時，這尤其是一個問題。
• 最終性------狀態必須在某個時間點之後變得不可變。最終性允許用戶使用 L1 執行具有鏈下組件的交易，可以通過密碼學或經濟學方式實現（即執行"雙重支付"攻擊變得不可行）。

安全 性

• 安全性/穩健性------惡意方或一組惡意方不應該以高概率說服網絡進行無效交易。區塊鏈應指定一組強有力的保證機制，要麼通過博弈論激勵措施抑制不良行為，要麼建立加密原語，使此類攻擊在計算上不可行。
• 抗 審查 性------每個人都應該平等地訪問系統，參與協議的計算機不應拒絕任何參與者的訪問。參與共識/驗證的門檻應該很低（即運行節點的最低計算/存儲要求）。
• 容錯 性------任何攻擊者都應該很難破壞協議的運行。例如，系統的狀態必須被複製，以至於強大的攻擊者無法將其刪除。
• 有效性------確保誠實的消息被包含/可供區塊生產者使用。共識協議實現安全從根本上是基於鏈的有效性------驗證者無法驗證他們無權訪問的消息。對於某些共識機制（例如 PoW）來說，鏈質量和鏈增長等指標可能是該屬性的有用指標。

需要 考慮的權衡

上面的概述提供了評估 L1 的分類法，但並沒有提供一種真正有效的評估不同網絡相對優點的方法。下面，我們將介紹一組關鍵權衡，討論這些不同術語之間的關係，提供一種清晰的方法來了解哪些鏈可以最好地服務於特定的用例。

1、 共識開銷 vs. 安全性 vs. 可擴展性------參與共識或驗證狀態轉換過程的節點/計算機越多，網絡的安全性就越好。例如，這在 PoW 模型中很明顯，其中，最長的鏈成為網絡的規範鏈或"真實狀態"。但是，如果這些節點的大部分子集用尽了它們的計算資源，而不是專用於計算狀態轉換，那麼吞吐量就會受到限制，並且網絡會變慢。

2、 最終時間 （ Time-to-Finality ） vs. TPS vs. 安全------區塊完成的越快，驗證者就狀態達成一致的時間就越少。更快的出塊時間可以帶來更高的 TPS，但是如果沒有足夠的時間來有效達成共識，回滾（rollback）可能會更加普遍，從而損害系統的安全性。

3、 節點要求與可擴展性------為了讓區塊鏈真正去中心化，每個人都應該能夠輕鬆訪問/參與網絡。為了使系統盡可能地無權限，運行節點的最低要求應該相對較低。然而，隨著節點要求的降低，網絡可用的總計算能力也會降低。結果可能會有更多節點加入網絡，但節點數量的增加必須彌補能力較弱的機器造成的計算帶寬損失。因此，取得適當的平衡仍然是一個關鍵挑戰。

4、 數據可用性與可索引性------隨著鏈上數據量的增長，有效地解析或過濾數據變得更加困難。DApp 需要能夠實時查詢鏈上數據，以便為其用戶提供大量或快速的請求集。

5、 水平可擴展性與原子性------分片需要在多個子網上維護鏈上狀態的不同部分。雖然這允許並行處理交易，但增加了用戶可能陷入困境的風險。有一些方法可以在分片之間保持原子性，但所有這些方法都需要一些額外的開銷。

應用層面的影響

我們所討論的基礎設施參數可以極大地影響在特定鏈上建立的應用類型。考慮以下示例：

• 帶寬會限制對高吞吐量應用程序的支持，相反，更高的 TPS 限制可實現更高頻率的交易和實時更新。
• 對於需要快速結算的支付或其他應用程序，較長的最終確定時間可能不太有用。
• 高昂的鏈上資源成本（即gas成本）可能會阻礙應用程序的開發。 （例如，傳統的中心化限價訂單簿（CLOB）在以太坊上是不可行的，因為gas成本高，因此Uniswap等自動做市商（AMM）流行。在 Solana 等費用較低的 L1 上，以及以太坊等鏈上的 L2 上，CLOB 可以非常實用。）

上面，我們展示了一個分析 L1 性能的框架。下面，我們就如何更好地從其生態系統/鏈上構建的項目集評估 L1 的過程提供更深入的分析。

我們將這些項目分為四個主要類別：

區塊鏈是否有能力整合這些基本要素，對它的短期增長和長期可持續性至關重要。

我們認為，高增長的生態系統發展還有五個主要步驟：

1、通過資產或通用橋接器實現跨鏈通信。

2、通過集成 DeFi 原語為平台帶來流動性（例如貨幣市場借貸平台和交易所）。這激勵了核心開發者社區構建更好的工具和抽象假設，從而允許不太複雜的開發者構建更多面向消費者的產品。

3、通過 DApp 增長來激勵用戶的採用。

4、專注於通過預言機或專門的數據可用性層，將高保真數據帶到鏈上。

5、對這些數據進行索引，並以易於理解的格式顯示出來（例如在資源管理器上）。

結論

不可否認，自2009年比特幣問世以來，加密領域經歷了快速增長。這種增長很大程度上是由新 L1 的出現所塑造的。2011年，以太坊通過以太坊虛擬機 (EVM) 引入了圖靈完備架構，使區塊鏈不僅可以作為靜態分佈式賬本，而且可以作為運行和執行任意表達程序的全局狀態機。這為更通用的 DApp 開發打開了大門，將普通零售用戶帶入區塊鏈生態系統，正如 DeFi Summer 等運動所證明的那樣。

然而，隨著採用率的增加，可擴展性方面的新挑戰也隨之出現，迫使建設者尋找新的方法來幫助緩解容量限制。這已經在 Solana 和其他 L1/L2 等鏈的開發中得到體現，這些鏈試圖通過將計算轉移到鏈外來提高吞吐量。

現在，隨著新的 L1 圍繞"利用更好的共識機制和加密原語的可擴展性"探索新架構，有效評估其價值仍然是一項艱巨的任務。我們希望本文通過展示核心、可衡量的技術指標如何與生態系統增長相關聯，並最終幫助確定特定網絡的市場價值，為你提供一種更結構化的方法來更全面地評估此類 L1。