文：宋雙杰，CFA；田志遠；俞力楊特別顧問：沈波；Rin

　　導讀

　　第0層擴容是一種不改變區塊鏈的上層架構，保留原有鏈生態規則的性能提升方案。目前，市面上的第0層擴容項目較少，該方案的推進對區塊鏈擴容技術的發展具有顯著的現實意義。

　　摘要

　　現有的區塊鏈擴容方案可分為第0層擴容、鏈上擴容和鏈下擴容。其中第0層（Layer 0）對應OSI模型的1-4層（底層協議），通過優化區塊鏈底層數據傳輸協議提升區塊鏈可擴展性，不改變區塊鏈的上層架構，是在一種保留原有鏈生態規則的性能提升方案，第0層擴容的主要思路包括中繼網絡和OSI模型優化兩類，其中OSI模型優化方案主要包括BDN、組播鎖定組、QUIC協議三類。BDN是一種基于CDN技術思路的區塊鏈擴容應用，即一種能夠快速發送交易和區塊的高容量、低延遲網絡系統，其典型項目為bloXroute。組播通信指允許一個或多個信息源對不同用戶同時發送單一數據包的通信方式，能有效解決單播和廣播無法解決的“單點發送、多點接收”問題，提升網絡傳播效率，目前Nexus項目應用了該技術。QUIC協議是一種由Google提出的基于UDP進行多路并發傳輸的新一代網絡傳輸協議，旨在整合TCP的可靠性和UDP協議的高效性，在Harmony區塊鏈項目中有所應用。目前，區塊鏈的擴容方案主要集中在鏈上擴容和鏈下擴容，然而鏈上和鏈下擴容均存在其技術局限性，落地周期也較長。相比之下，市場對于第0層擴容方案的關注度尚低，相關項目較少。整體來看，第0層擴容與鏈上擴容及鏈下擴容相互補充具有乘數效應，因此第0層擴容方案的推進具有顯著的現實意義。與此同時，盡管第0層擴容方案提出了很好的思路，但是技術層面均有一定的不確定性，唯有真正落地才能解決區塊鏈的性能問題。風險提示：技術進展不及預期

　　目錄

　　1 第0層擴容：區塊鏈底層的擴容方案

　　2 BDN：CDN的區塊鏈應用

　　3 組播鎖定組：單點發送，多點接收

　　4 QUIC協議：整合TCP和UDP協議

　　5 關注度尚低，區塊鏈擴容明日之星

　　正文

　　隨著區塊鏈技術的普及，區塊鏈網絡擁堵現象逐漸顯現，區塊鏈擴容勢在必行。如今市面上的擴容方案主要集中在鏈上和鏈下擴容，第0層擴容或成為區塊鏈擴容明日之星。

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第0層擴容：區塊鏈底層的擴容方案

　　通過借鑒計算機網絡通信體系架構的OSI模型，可將區塊鏈邏輯架構劃分為三層。現有的擴容方案分別針對不同層級進行改進，分為第0層擴容、鏈上擴容和鏈下擴容。

　　其中第0層（Layer 0）對應OSI模型的1-4層（底層協議），包括傳輸層。第1層和第2層對應OSI模型的5-7層（上層協議），第1層（Layer 1）包括數據層、網絡層、共識層和激勵層，第2層（Layer 2）包括合約層和應用層。第1層擴容，即鏈上（On-Chain）擴容，通過優化、改進公鏈基本協議提升區塊鏈性能。第2層擴容，即鏈下（Off-Chain）擴容，不改變公鏈基本協議，通過鏈下在應用層進行改進提升性能。第0層擴容通過優化區塊鏈底層數據傳輸協議提升區塊鏈性能，不改變區塊鏈的上層架構，是一種保留原有鏈生態規則的性能提升方案。 第0層擴容的主要思路包括中繼網絡和OSI模型優化兩類。

　　2014年Bitcoin Core貢獻者Matt Corallo提出了Bitcoin Relay Network（BTC中繼網絡），旨在通過8個分別位于世界各地的服務器樞紐快速傳播區塊數據，減少區塊鏈網絡的延遲。這一方案的主要問題是網絡的控制和維護的中心化，不過這只是一個更快的選擇，傳統的P2P網絡傳仍然可以使用。在Bitcoin Relay Network的基礎上，2016年Corallo提出快速互聯網BTC中繼引擎（Fast Internet Bitcoin Relay Engine，FIBRE），Soumya Basu、Ittay Eyal和Emin Gün Sirer研究了另一個中繼網絡Falcon Relay Network。

　　在中繼網絡的基礎上，很多項目試圖對傳統OSI模型進行優化，已經提出的方案主要包括BDN、組播鎖定組、QUIC協議。