本文首次发布在 VentureBeat上,由 Sergey Gorbunov 和 Galen Moore 撰写。

覆盖网络的早期互联网概念在区块链基础设施的建设中发挥着重要作用。

技术“堆栈”的框架有助于帮助了解各种区块链基础设施组件的功能,以及它们在 Web3 生态系统中发挥的作用。

例如:

  • 2016 年,“胖协议(Fat Protocols)(胖协议可以理解为基础链)” 论文 针对区块链软件开发中的协议层和应用层之间划清界限,并提出了关于价值在哪里增长最快的理论。
  • 在协议中,“Layer 1 协议”是共识的基础层,应用程序在此基础上构建。包括比特币和以太坊。
  • “第 2 层协议”通常提供更快、更便宜的共识,并提供更轻便的保障,定期依赖于第 1 层的参考。例如Lightning Network and Polygon。

迄今为止,在区块链基础设施的讨论中缺少一个众所周知的概念,该概念在 Web2 技术堆栈的演变中发挥了重要作用。即覆盖网络。我们相信,覆盖网络将成为 Web3 堆栈开发中的一个重要概念,它能够安全连接生态系统、提供资产和用户之间的互操作性。

什么是覆盖网络?

覆盖网络为生态系统提供原本不可用、昂贵或低效率的服务。它位于其他网络之上,凭借对其他网络的全球“可见性”,它可以提供更好的服务质量。

覆盖网络为互联网提供的一些核心属性是缓存、路由和安全性。让我们看看为什么这些属性是互联网的基础,然后看看我们需要哪些 Web3 服务。

就像我们今天所知的区块链基础设施一样,互联网是由不同的网络组成的。北美用户使用的网络与东亚用户不同。由于覆盖网络,这两个地区用户之间交互和共享内容是没有问题的。

覆盖网络的概念 由 Akamai 的研究人员改进,该公司是一家 Web2 基础设施公司,是内容交付网络 (CDN) 开发的先驱。作为覆盖网络,CDN 使您的计算机可以通过将内容缓存在附近某处的网关服务器上,从位于世界各地的远程服务器获取网站内容,然后连接到覆盖网络,用户可以获得较快的访问速度和高安全性。

Web2 覆盖网络是一个不错的选择吗?应用程序开发人员当然有可能购买额外的服务器机架、安装路由器并监控他们自己的防火墙是否存在威胁。但它的成本很高,而且除了非常大的组织之外,几乎没有人能够负担得起在开展其核心业务的同时很好地管理和运营此类服务。

覆盖网络如何提供“资产本地化”

在 Web2 中,互操作性没有争议。在 Web3 中,我们看到关于跨链是否能够成为合适的解决方案的激烈争论。但是,我们认为这场辩论没有实际意义:互操作性是不可避免的。但这并不意味着它会很容易。

在将覆盖网络的概念应用到 Web3 时,我们不能简单地贴上标签。CDN 提供了所谓的“数据本地化”。Web3 也将必须提供所谓的“资产本地化”。为了保护这些资产不被盗用,它将提供安全保证。

正如我们所见,要提供互操作性和资产本地化,Web3 覆盖网络必须提供三件事:

  • 跨链路由
  • 翻译
  • 安全

下面,我们将简要解释为什么每个功能对于区块链基础设施的发展以及实现“Web3”一词所暗示的潜力都是必要的。

跨链路由

与 Web2 网络相比,区块链仍然相对较慢。最小化hops(跳数,即是一台路由器/主机到另外一台路由器/主机所经过的其它路由器的数量,中间的距离越远,即经过路由转发的次数越多,hops就越大),是至关重要的。如果没有网络层面的路由,这个环节就留给了智能合约层,会产生更高的开发成本和gas费用。

信息翻译

为了促进创新,我们必须允许区块链试验新的共识引擎和智能合约语言。今天,我们已经看到了数十种不同的区块链基础设施方法。我们仍然需要在它们之间进行互操作。翻译信息全环节覆盖可以有效地将一种消息包格式转换为另一种。如果没有覆盖网络,翻译将在应用层进行编码,同样会产生更高的开发成本和 gas 费用。

安全

在互联网上,我们需要 10-20 hops才能到达一个网站,需要经过几十个网络。Cloudflare 是一个覆盖网络的示例,可针对 DDoS攻击来提供安全性。这之所以成为可能,是因为Cloudflare对整个互联网拓扑结构和流量具有很强的“可视性”。它位于许多网络中,监视流量,并阻止恶意流量。

虽然这对互联网来说很好,但互联网只用于“无法验证”的信息传递。这个基础设施足以满足区块链安全性吗?区块链的核心是可验证性和信任。

人们提出的一个论点是,我们想要完全的点对点连接:每个区块链都应该与其他区块链对话。这是无稽之谈,一旦如此我们最终会得到平方指数上涨的连接,在一个拥有 100 或 1000 个区块链的世界中,这是无法扩展的。运营商将保持与可管理数量的网络的连接(比如10个),并假定这10个网络中的一个有一条路径通往所有其他网络(可能通过其他中介网络)。

想象一下将资产从源链转移到目标链,中间有 10 个跃点:10 种可能不同的桥接协议,做出 10 种不同的经济和安全假设。这对我们传输的资产和区块链信息的信任和安全有着巨大的影响。

结论

Web2 承载信息,而 Web3 承载更多:它承载价值。承载价值的区块在区块链网络内转移。越来越多的交易发生在区块链网络之间的跨链上。即使对于当今的大多数 Web2 应用程序,网络之间的连接也是不够的。对于将价值置于风险之中的 Web3 用户,对通用跨链基础设施的需求更大。没有它,我们将把资产和信息跨链传输依托给应用层,我们将面临更高的开发成本、更高的gas费用和更弱的区块链安全性,

覆盖网络可以是单 hops(或更少)的解决方案,从而提高区块链的安全性。

  • 平台维护者只需要维护与一个覆盖网络的连接。
  • 建立覆盖网络,并保持多个传出连接。
  • 覆盖网络最大限度地减少了hops,节省了费用和延迟,并提高了过程中的安全性和信任度。

当我们共同构建支撑 Web3 应用程序的区块链基础设施时,我们不会简单地复制信息互联网的架构。我们必须挑选最适用和最有用的概念。更重要的是,我们必须将它们应用到 Web3 的痛点和难点。