區塊鏈:Marlin：Layer 0的可擴展之道_UniLayer

關于公鏈的可擴展之前聊過很多次，不過多數時候探討的是Layer 1和Layer 2的可擴展，比如分片、Plasma、ZK-Rollup、Optimistic Rollups、狀態通道、側鏈等。而今天藍狐筆記關注的是Layer 0。

通過Layer 0的可擴展性會給以太坊等區塊鏈帶來什么？

節點是構成區塊鏈網絡的基礎。節點記錄交易、參與驗證、提議區塊、獲得獎勵等等。而這些節點要達成共識，需要保持一致性、可用性，需要相互溝通。節點之間溝通時間的長短對區塊鏈的可擴展性具有實質性的影響。

Layer 0是節點之間傳遞信息的通信層。信息溝通的構建方法跟達成共識的效率直接相關。而共識的達成速度則與區塊鏈的可擴展性和安全性相關。從這個角度，為提升區塊鏈的可擴展性，Layer 0也是可以做出貢獻的。

區塊鏈網絡跟中心化網絡不同的一點是，區塊鏈網絡是無須許可的，它要考慮來自互聯網本身的限制。如果是中心化企業，可以采用私人線路，通過CDN和SD-WANs等提高網絡性能。而對于去中心化的網絡來說，這是不現實的。

此外，在如今的加密激勵體系中，挖礦節點之間存在競爭關系。一個礦工向其鄰近節點共享所開采區塊后，而鄰近節點有動機不進一步傳播該區塊，因為這樣可以獲得一些優勢。也就是說，這樣的激勵機制，不但沒有激勵某些節點加速傳播其已知信息，還存在延緩信息傳播的可能性。這也不利于可擴展性和安全性。

那么，上述的這些問題有沒有機會解決？

Marlin是槍魚，據說是世界上游得最快的魚。Marlin是服務于區塊鏈的通信層，它希望在其推動下，區塊鏈網絡的速度越來越快，宛如槍魚一般。Marlin希望通過Layer 0為區塊鏈可擴展性的發展貢獻出自己的方案。

（槍魚據說是游速最快的魚，Marlin.pro）

為提升區塊鏈的TPS，一般來說，從鏈上角度，有兩種方法，一個是增加區塊容量，一個是縮短出塊時間（這里暫不考慮橫向的分片）。

Mark Cuban：如果美SEC采用日本的加密貨幣監管方法可能會從FTX手中拯救美國客戶:金色財經報道，馬克·庫班 (Mark Cuban) 認為，如果美國證券交易委員會采用日本的加密貨幣監管方法，美國證券交易委員會 (SEC) 可能會從FTX手中拯救美國客戶。

約翰·里德·斯塔克 (John Reed Stark) 早些時候表示，加密貨幣和穩定幣（包括央行數字貨幣）解決不了任何問題，而且加密行業的運作不受監管監督、消費者保護和審計等。[2023/7/5 22:18:42]

如果采用大區塊的方法，節點需要花費更長時間來驗證收到的信息，這會延緩區塊廣播的速度；如果縮短出塊時間，提高出塊的速率，會面臨分叉問題，其中一個原因也是受制于區塊傳播的速度。要想提高出塊的速度，需要加速區塊的傳播。而目前的區塊傳播速度不利于提高出塊速度。當人們將比特幣的區塊大小從1M上限修改為32M甚至2G時，或者將出塊時間從10鐘左右縮短到更短時間時，確實可以提高可擴展性，但是它帶來更大的問題，比如全節點掉線，無法同步數據的情況增多，甚至出現區塊需要重組等情況。一旦區塊過大，出塊時間過快，網絡的一致性或可用性就出現問題，其中很重要的原因之一，就是全節點受到網絡和硬件的物理條件限制，無法及時驗證和廣播。

而這就是Marlin作為Layer 0試圖要解決的問題。它試圖在目前的物理條件限制情況下找到最快的區塊傳播速度方案，從而提高可擴展性，緩解Layer 1 公鏈的通信延遲煩惱。在Marlin協議的解決方案中，有兩個核心，一個是中繼網絡，一個是經濟激勵機制。

在Marlin網絡中，有專門用于中繼的節點，叫做Marlin Node，節點相互之間傳遞信息，可以加速傳播速度。Marlin借鑒了CDN加速技術，對網絡進行了劃分，因此也有很多中繼網絡。

目前網絡層也不利于去中心化協議，目前有些協議的機制設計中，因為存在競爭關系，礦工有動力中繼其區塊并接收最新的區塊，但他們很少有動力主動傳播其他礦工挖的區塊，礦工希望首先挖出區塊。節點期待其他節點進行廣播，而自己搭便車，可以節省帶寬費用。同時，這種機制也會導致中心化，因為最終來說，只有那些大的節點才有動機轉發這些交易。為解決自私挖礦等問題，Marlin融合了經濟激勵的機制。在其網絡中的節點，只要成功中繼信息，就可以獲得獎勵，由此鼓勵信息傳遞的速率。通過引入帶有激勵機制的網絡層，還可以防止垃圾信息/DDoS等攻擊。

Marathon Digital CEO：公司的哈希率上升加上價格保護措施保護其度過熊市:金色財經報道，Marathon Digital首席執行官Fred Thiel披露了2023年第一季度的數據背后的策略，當時該公司將其凈虧損從2022年第一季度的1290萬美元（每股0.12美元）減少到今年的720萬美元（每股0.05美元）。它報告了今年前三個月開采的2,195個BTC的季度記錄，在撰寫本文時價值超過6000萬美元。Thiel說到產量增加74%，聲稱Marathon應該在未來幾個月實現23.0EH/s的哈希率。

雖然比特幣的價格也影響了該公司的季度業績，但Marathon在美國一些銀行倒閉的情況下，于3月成功減少了債務。這家礦業公司償還了與銀門銀行的定期貸款，騰出了作為貸款抵押品的3132枚比特幣。當時，馬拉松表示，此舉將消除價值5000萬美元的債務，并將其年度借貸成本減少500萬美元。[2023/5/20 15:14:54]

除了為公鏈提供可擴展，Marlin還可以為DeFi應用提供加速的服務，Siddhartha是Marlin的創始人，也公鏈項目Zilliqa前核心開發者之一。他曾經提到：“比如在DeFi領域，Marlin的中繼框架可以提供外圍接口，這些接口為DeFi交易者提供低延遲的優勢。在DApp早期起步階段，查詢Infura、Alchemy以及Graph等API時，加載時間時常高達10秒，非常緩慢。Marlin Cache可以將這種延遲降低至大約250毫秒，可以在DApp中實現類似于web2.0的性能。”

所有P2P應用都是用網絡層進行節點溝通，這導致任何使用去中心化存儲或計算的應用也可以利用Marlin的服務。比如當前使用IPFS的應用不得不通過中心化的CDN來幫助用戶提升性能。Marlin的優勢在于它可以讓這些使用Filecoin/Arweave的應用即便沒有CDN也可獲得好的性能。從這個角度，Marlin類似于Web 2時代的Akamai。

Marlin在Layer 0上解決公鏈的可擴展性問題，核心源于它在兩個方面的設計：中繼網絡和代幣激勵機制。

Cardano基金會成員：Mary硬分叉將為Cardano的DeFi用例鋪平道路:金色財經報道，隨著Mary硬分叉即將進行，Cardano區塊鏈將進行一些重要更新。Cardano基金會團隊成員Elliot Hill發布博客文章稱，這些更新將為DeFi用例鋪平道路。Hill表示，Cardano上的DeFi將看到更低的交易費用，因為原生代幣和資產之間的交易不會產生執行費用，這是由于它們在鏈上部署的方式。Hill還聲稱，Cardano因通過其本機代幣支持而與其他區塊鏈不同，其中代幣不需要運行智能合約，而是使用直接依賴于Cardano分類賬的代幣邏輯。此前消息，Cardano創始人Charles Hoskinson透露，Cardano將在2月進行Mary硬分叉升級。[2021/1/29 14:16:45]

1.中繼網絡

Marlin協議是構建中繼網絡的協議。遵循其協議要求的Marlin節點組成了中繼網絡。除了Marlin節點之外，還有審計者節點，由它們確保中繼節點和中繼網絡遵循其性能和SLA保證。Marlin網絡的使用者可以有礦工和全節點，礦工使用Marlin中繼網絡廣播其數據包和區塊，而全節點（錢包或商家等）使用Marlin網絡接收最新交易和區塊。因此，Marlin網絡本質上也是中繼網絡的市場。

Marlin網絡的主要參與者，Marlin.pro

在上面這張圖中，Marlin將其參與者分為生產者、接收者、中繼者以及中繼集群（中繼網絡）。其中生產者是將區塊引入中繼網絡的一組節點。生產者通常是礦工，他們會盡快將區塊廣播出去。生產者對區塊有效性負責，如果引入無效區塊的生產者會遭受懲罰。

接收者包括其他礦工、交易所、錢包、區塊瀏覽器或其他節點等，他們希望盡快接收到區塊。接受者需要向協議支付訂閱費來成為接收者。中繼者是從生產者那里將區塊中繼給接受者的節點組。中繼者會獲得獎勵以盡快傳播區塊，只有那些參與中繼傳播區塊的節點才有機會獲得收益。中繼者集群是一組由中繼者組成的中繼網絡。他們集體負責傳播區塊，并由此獲得獎勵。

Libra項目負責人David Marcus開始關注DeFi項目:11月3日，Libra項目負責人David Marcus開始關注DeFi項目。David Marcus在推特上詢問網友稱：“除了Uniswap、Maker和Compound之外，我還應該知道哪些最有意思的DeFi項目?”[2020/11/3 11:31:12]

更進一步說，Marlin協議網絡是怎么架構起來的？

Marlin網絡可分為四個部分：創建、管理、數據包廣播和監視。

Marlin網絡是由很多Marlin節點構成的，要想成為Marlin節點，首先需要運行Marlin中繼節點軟件，還需要質押一定量的代幣，這在下文會提到。這些節點需要達到一定的要求，例如網絡連接良好、位置分布更接近于終端用戶等。

成為Marlin節點之后，節點和中繼網絡可以向其目標用戶（如礦工和全節點）展示自身的特性、功能以及價格，其中包括IP地址、中位數帶寬、經度、緯度、質押代幣所對應的公鑰等。而礦工和全節點等可以根據需求選擇中繼網絡。這就形成了一個交易市場。

節點可以創建中繼集群，設置允許最大加入的節點數、根據地理位置加入最大和最小的節點數、節點最小的質押額、節點的最小配置要求（帶寬、CPU內核等）、最小的SLA要求等。一旦創建中繼網絡，它會自動出現在Marlin市場上。

節點創建一個中繼網絡之后，需要進行管理，其中包括節點的加入、參數的調整、節點的退出等。

一個節點要加入某個中繼網絡可以通過被邀請或申請加入的方式。在經過多數票同意后可以邀請一個節點參與其中繼網絡，被邀請節點只要在邀請過期前發布接收邀請交易即可加入。另外一個方式是申請加入，如果多數票同意，則可以加入該中繼網絡。

一個中繼網絡創建之后，它并非是一成不變的。雖然一開始其中的節點都會遵循最初的參數。不過隨著后續節點的加入，這些節點也會有發言權。根據用戶需求和中繼網絡競爭環境的變化，中繼網絡的參數也可能會面臨調整。這些都需要通過治理進行更改。目前Marilin網絡采用投票的方式進行參數調整。如果少數節點不贊同，它們可以選擇離開并創建自己的中繼網絡。

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最后，節點退出某個中繼網絡是需要打招呼的。如果節點不打招呼隨便退出某個中繼網絡，對于該中繼網絡和其用戶會很不利。在Marlin的中繼網絡中，如果節點悄無聲息地退出或提前退出，是要被消減質押代幣的。節點退出中繼網絡可以發起退出聲明交易。如果中繼網絡找到替代節點，它允許該節點在其聲明期結束前退出。此外，還有一種強制退出的模式，如果多數節點認為某個節點行為不端也可以將其踢出中繼網絡。

礦工和商家等是Marlin中繼網絡的用戶，它們只需集成Marlin SDK即可跟Marlin節點交互。為了提供靈活服務，Marlin采用模塊化結構，協議開發者可以編寫插件來自定義一些功能，且能在Marlin節點、全節點上針對其協議相關的數據包執行自定義代碼。例如選擇不同中繼網絡的策略；滿足一定條件下隨機選擇中繼網絡，或者通過硬編碼中繼網絡的列表等。

當礦工生成區塊，它可以根據自己的策略發送給中繼網絡。這時可能會面臨支付費用的問題（覆蓋入口節點的區塊驗證成本），不過支付費用會增加額外延遲。還有一種變通的方式是要求礦工進行代幣質押，減少第一跳的區塊驗證，如果是垃圾信息則可以實施懲罰。

Marlin的中繼網絡是網狀網絡，其組播路徑根據來源進行優化。它會不斷監控不同路徑的丟包率、帶寬和等待時間，由此實現盡可能在短時間內完成區塊的組播傳送。

在接收區塊和交易方面，礦工訂閱鄰近的Marlin中繼節點以接收新區塊和交易的通知。只要Marlin節點收到新區塊，它會發送其哈希給所有的訂閱者。接收新區塊和交易的訂閱者需要支付小額費用。同時，為避免額外延遲，節點可以直接推送給白名單礦工，后續再付款。

Marlin協議需要全盤了解節點的性能，這為后續的獎懲提供依據。監視的操作主要由審計節點來實施。

這些審計節點首先是匿名的，它們看上去就跟普通的礦工或全節點一樣。審計者網絡是獨立于中繼網絡的。為了確認特定節點是否表現良好，審計者節點會通過謝林點機制來進行投票，由此確認這些節點是否滿足其SLA義務。如果節點達不到要求，則其質押代幣會被消減。

整體來說，Marlin的中繼網絡由一組可用的Marlin節點創建，創建之后需要對網絡進行平滑管理，以免影響中繼網絡的競爭力。而礦工或全節點訂閱中繼網絡，并根據需求隨機選擇中繼網絡來廣播其區塊和交易，可以確保其區塊和交易在最短時間內廣播給其他訂閱者。最后為了保證中繼網絡的持續良好運行，需要通過監視機制來懲罰不符合要求的節點，由此構建運作良好的中繼網絡。

代幣激勵機制

Marlin網絡的原生代幣是POND，100萬個POND為MPOND。POND代幣一共100億個，這意味著MPOND有10,000個。Marlin的原生代幣是實現Marlin網絡持續運轉的關鍵。其代幣具有價值媒介、治理、質押等諸多用途。

Marlin的代幣流向，Marlin.pro

首先POND可以用來支付費用，激勵中繼節點，也用來抑制節點作惡。

上文提到過，當前的區塊鏈網絡的節點在某些情況下并不會主動轉發交易和區塊。Marlin的代幣機制試圖解決這個問題，試圖激勵節點有動機轉發交易和區塊，激勵節點持續提升其性能并盡快轉發數據包；試圖減少節點在傳播路徑中創建sybil身份的動機等。

中繼節點的費用分配機制需要滿足：抗孤立性；保持順序。為解決這個問題，交易和區塊需要包含附加到最初內容主體的見證。一個是簽名鏈接：傳播路徑中每個在轉發其內容的節點附加公鑰，并使用私鑰對其主體進行簽名。此外，還有密鑰列表，節點將新創建的密鑰對<kpub,kpriv>附加到見證中，并對見證簽名。

對于節點來說，總是轉發數據包符合其利益。整體來說，Marlin設立的激勵機制，用于激勵節點轉發數據包，激勵節點有更高的性能表現。與此同時，系統是否能夠抵抗女巫攻擊和有較低的廣播開銷則取決于市場的競爭情況。如果市場經濟不激烈，節點更傾向于設置高昂費率，并在路徑中創建sybil身份以增加其收入份額。如果市場存在競爭，下游節點可以選擇。在這樣的機制下，節點會傾向于不斷提高性能，并跟其他節點進行競爭，而試圖創建sybil身份的窗口機會不會太多。

在Marlin網絡中，它并沒有采用費用共享結構，而是讓市場參與者來決定。采用市場的方式來決定費用，可以讓參與者評估風險和回報的價值。此外，采用市場決定的方式，也考慮到了服務差異化的因素等因素。

中繼節點可以獲得兩部分費用：一部分是中繼信息的費用收益，可以覆蓋帶寬和基礎硬件等成本支出。中繼者根據其完成的工作量獲得相應比例的費用，這部分費用來源于接收者的訂閱費用。第二部分費用是網絡獎勵費用。這部分獎勵主要用于激勵早期的中繼參與者，隨著網絡使用增加，獎勵價值會逐漸下降，因為他們可以從中繼信息的服務費用中獲得大多數收益。

審計節點是確保節點維持一定性能的重要角色。審計節點之所以愿意參與審計，最重要的原因是審計節點可以獲得收益。Marlin協議中有一個審計獎勵池，Marlin節點會定期貢獻審計費用，可以看作為成員費用或維護費用，還有節點存入或提取質押代幣時，也會有一部分代幣作為費用進入獎勵池，可以看作為進入或退出費用。此外，如果發生代幣消減，這些懲罰費用也會進入獎勵池。這也讓審計節點有動力去發現那些不滿足要求的節點。

而對于區塊鏈生產者，他們通常是礦工，他們有天然的需求盡可能快速地廣播其區塊，這部分參與者無須激勵。不過，如果有惡意生產者進行垃圾信息攻擊，他們質押的代幣會被消減。因此，POND代幣也具有懲罰作用。

其次，POND代幣可用于質押，獲得成為中繼節點的資格。

在早期Marlin網絡中，必須質押100萬個POND（1個MPOND）才有資格成為節點，才有機會獲得節點的費用。如果中繼網絡節點在特定時間內無法交付區塊和交易，其質押會被消減。去中心化網絡的審計者會監視中繼網絡是否達到要求。此外，POND代幣的持有人可以將其代幣委托給中繼節點。質押代幣可以獲得POND的代幣收益。

如果早期參與的節點眾多，則會鎖定大量的POND代幣，因為每個節點需要質押1MPOND代幣。按照代幣總量，從理論上，早期最多不會超過1萬個中繼節點。

再次，POND代幣也是治理代幣。

在Marlin網絡中，只有MPOND代幣的持有人才能發起提案并參與投票。

最后，POND可以用于推動生態的啟動。

POND代幣在Marlin網絡早期也可以起到啟動生態的作用。Marlin有一個Flowmint計劃，它可以為layer 1平臺社區的相關者提供一定的激勵。其中包括帶寬挖礦、layer 1代幣持有人、安裝了Marlin網關的驗證者和委托者等，通過這些激勵計劃可以讓生態系統中的更多人在早期參與進來。

綜上所述，Marlin之所以有機會幫助公鏈提升可擴展性，其核心之處在于構建一個優化過的中繼網絡體系。在這個中繼網絡體系中，中繼者愿意以最短時間將生產者的區塊和交易廣播給接收者，與此同時可以獲得相應的費用收益。在這個中繼網絡體系中，其代幣機制起到了重要的維系作用，可以將整個中繼網絡市場持續運轉起來。

Marlin的中繼網絡并不服務于某個特定的區塊鏈，它是采用模塊化設計，可通用于各種區塊鏈網絡。在以太坊、波卡、Cosmos、Solana等公鏈尋求更好的可擴展性的路上，類似于Marlin這樣的Layer 0可以助一臂之力。即便不同的Layer 1和 Layer 2存在割裂狀態，Marlin也有機會受益于整個區塊鏈行業的成長。

對于整個區塊鏈發展來說，它不僅需要在layer 1和Layer 2上尋求可擴展，也需要在Layer 0上尋求可擴展。隨著Layer 0、Layer 1以及Layer 2的持續優化，公鏈未來的可擴展性有機會達到新的高度。

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