Stargate: 统一的分层协议框架|Universal Layers Protocol Framework

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Last updated: 1月 20, 2022
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概述

Stargate 是 Starcoin 区块链网络上的分层协议框架。它通过统一的抽象，支持不同的分层方案。Layer2 依然是全局共识，

让 DApp 可以根据自己的需求进行定制。每个 DApp 有一个独立的二层网络，但可以和主网共享同一套基础设施。

Stargate is a framework for layer 2 protocols on the Starcoin network. It supports different layer 2 solutions through a universal abstraction, allowing DApps to customize layer 2 solutions to their requirements. Every DApp has a standalone layer 2 network, but can share the same infrastructure with the main network.

特性

  1. 原生 Layer2 Token 支持，Layer2 的 Token 既可以付 Layer2 的交易费，也可以 Layer1 的交易费，解决了Layer2 Token 价值捕获的问题，也降低了用户的使用门槛。

  2. 统一的架构设计，同时支持 state-channel，subchain, rollup 三种二层方案，应用可以根据情况进行自定义。

  3. 利用 Move 的线性类型特征，可以实现任意类型的资产在不同的层之间迁移，不仅仅是 Token 和 NFT。

  4. Layer2/Layer3 的合约代码可以直接依赖 Layer1 已经部署的合约代码，实现无缝的跨层编程体验。

  5. Layer2/Layer3 既可以帮助 Layer1 实现吞吐扩容，也可以减少 Layer1 的状态。

技术架构

 

 

  1. 一层与二层以及用户的终端钱包，都在同一个 P2P 网络中，都通过 P2P 网络进行通信。

  2. 终端钱包有自己在 P2P 网络中的身份，可以执行和验证交易，可以存储交易历史，如果发现二层节点作弊可以直接提交一层仲裁。

  3. 不用的 DApp，比如 X DApp, Y DApp 可选择不同的二层方案接入到 Starcoin 网络。

 

更详细的技术说明请参看 Stargate 技术白皮书。

 

 

  1. 不同的二层方案的交易吞吐量

    1. state-channel: 钱包客户端之间直接交互，吞吐量取决于客户端的处理能力，以终端普通设备为基准，单个 channel 每秒可处理交易数百 。

    2. rollup: Rollup 方案中，二层的交易要提交到一层，所以对吞吐量的提升大约在一个数量级(10x)。而 Stargate 的 rollup 方案充分发挥终端钱包的作用，只需要将交易的哈希（Hash）和累加器（Accumulator）根哈希提交到一层，所以大约有两个数量级的提升（100x）。但 Rollup 方案由于依赖一层，所以运行多个 Rollup 网络并不能将整体吞吐放大。

    3. sub-chain: Sub-chain 的二层有一个局部共识，交易无需写入一层，吞吐取决于二层的共识机制和验证节点数量，保守估计在数千级别。但由于 sub-chain 模式不需要依赖一层的吞吐，只有少数跨层交易以及仲裁交易会和一层发生关系，所以运行多个 sub-chain 网络可以将整体吞吐放大。

  2. 不同的二层方案的安全性

    1. state-channel: 两个用户之间互相校验，链上仲裁。数据可用性由用户自己保证，安全由一层保证。

    2. rollup: Stargate 的 rollup 方案中，数据可用性无法由一层保证，二层的 Executor/StateProvider 节点，以及用户的钱包需要配合保证数据可用性，安全由一层保证。

    3. sub-chain: 数据可用性由二层的验证节点以及用户钱包保证，但由于一层并不知道二层发生的所有交易，安全性依赖于二层的共识机制。但由于二层可以依赖一层做仲裁，所以可以提供 n-1 的容错性，也就是说，只要二层的验证节点有一个“好节点”，就可以保证安全。