火币区块链产业专题报告：区块链技术可扩展方案分层模型.docx
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火币区块链产业专题报告
——区块链技术可扩展方案分层模型
摘要：本报告通过对
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个典型区块链项目分析，借鉴计算机网络分层管理、
各层标准化设计的思想，将区块链与传统互联网
OSI
模型结合，建立区块
链技术可扩展方案分层模型三个一级层级：
Layer 0
层数据传输层，
Layer
1
层
On-Chain
公链自身（底层账本）层和
Layer 2
层
Off-Chain
扩展性
（应用扩展）层。在一级层级的基础上，结合区块链架构又可以进一步分
解成七个二级层级来详细研究。
Layer 0
层数据传输层与传统
OSI
七层模型对应，优化区块链与传统网络
的结合问题。区块链是整个互联网协议层中的最上层，本身还是要依赖于
底层的协议为它工作，虽然在比特币
P2P
网络设计的时候已经考虑了节点
之间的发现、节点连接的握手协议、节点间地址广播和数据通信等，鉴于
已经有部分项目开始探索
P2P
网络与传统
OSI
模型的结合，甚至将改进延
伸到数据链路层，本报告倾向将
P2P
网络和传播机制并入到
Layer 0
层和
传统
OSI
模型一起作为一类可扩展方案进行研究。
Layer 1
层解决底层账本问题，主要负责安全，妥协性能，注重于记账功
能。结合区块链架构，
Layer 1
层可以分解成四个二级层级，从网络层的
验证机制上使用诸如分片技术去改进，从数据层的数据区块使用诸如隔离
见证和链式结构上使用
DAG
等技术去改进，从共识层的共识机制上去改进；
Layer 2
层解决广义应用问题，主要负责性能，妥协去中心化，注重于计
算功能。结合区块链架构，
Layer 2
层可以有两个二级层级，从跨链、状
态通道等多链并行、链上链下结合甚至是中心化的方式来满足性能需求，
借助
Layer 1
层来保证安全。
通过阅读本研究报告，读者可以充分了解到当前区块链技术发展趋势，尤
其是可扩展方案的基本原理、思考方向和主要技术，并结合对应的项目案
例加深理解，提升体系分析、辨别项目的能力。
区块链技术的本质是一个服务于现实场景的底层账本，不可盲目万能化，
Layer 1
层就是作为这个底层账本的主要载体充分服务于
Layer 2
层，根
基于更适合的
Layer 0
层。
第一章 当前区块链技术主要瓶颈
1.1
区块链技术发展概述
2009
年
1
月，比特币网络正式运行，比特币的成名造就了区块链技术。如
今，从区块链技术的发展上看，普遍公认的主要有两个阶段：
一是以比特币（
BTC
），莱特币（
LTC
）等为代表的作为支付货币的第一
代区块链；
在第一代的基础上，第二代区块链的发展其实有几个方向：具备图灵完备
的智能合约功能是大家说的最多的一个方向，典型代表有以太坊（
ETH
）
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