在深入解釋layer2解決方案前，我們先來了解一下其背后的原理。
公鏈的基本力量在于加密經濟共識。
通過仔細調整激勵措施，并將其與軟件和密碼學結合，我們能夠通過網絡對系統內部達成共識。這也是中本聰白皮書中提到的重點，這點現在已經被應用到許多不同的公鏈中，包括
比特幣和
以太坊。
加密經濟共識給了我們一個確定性內核——除非發生像51%攻擊這樣極端事件，否則所有操作（包括支付，或者智能合約）都將按書寫程序執行。
Layer2背后的原理是，我們可以將這個確定性內核作為一個錨——在此基礎之上附加其他經濟機制。Layer2可以將公有鏈的效用擴展到鏈外，讓我們在鏈外互動成為可能，在需要的時候，這些互動仍然可以返回到主鏈。
這些layer都是建立在以太坊主鏈之上的，所以它并不能持續保證與鏈上操作同樣的安全性。但是仍然可以確保它們是最終地、安全地、實用地——尤其是只需要犧牲一點操作權限，就可以提高運作效率，降低手續費用。
加密經濟學的起源并不是中本聰的白皮書，但這同樣不是終點——這是我們正在嘗試應用的技術。不僅在核心協議的設計上，也體現在旨在擴展底層鏈功能的layer2的設計中。
通道狀態特點和限制
狀態通道（State channels）
狀態通道指的是“鏈下”處理交易和其他操作的一種技術。然而，發生在狀態通道內事物仍然保持著很高的安全性和終結性：如果出了什么問題，我們仍然可以選擇回到鏈上交易。
很多讀者對支付通道都很熟悉，這個同店已經出現了許多年，最近也在通過閃電網絡（lightning network）在比特幣上實施。狀態通道是支付通道更為普遍的形式——它們不僅可以處理支付，也可以處理
區塊鏈的“狀態更新”——就像智能合約的更改。狀態通道于2015年由Jeff Coleman率先提出。
通過一個案例我們可以更好理解狀態通道的工作方法。這依然是一個概念性的解釋，我們不會進入特定的技術細節。
比如說Alice和Bob正在玩三子棋游戲（tic tac toe），贏家可以獲得1ETH作為獎勵。最簡單的辦法，就是在以太坊上創建一個智能合約，將三子棋游戲的規則寫入智能合約內，并追蹤每一名玩家棋子的移動軌跡。每次玩家移動棋子時，就發送給合約一次。當一個玩家勝出時，合約將支付1ETH給勝出者。
這種做法雖然可行，但是弊端很明顯，效率低、速度慢。整個以太坊網絡都在為這個游戲運行，造成資源的浪費。玩家每移動一步棋，都要支付一筆費用，并且，他們還要等礦工完成驗證，才能進行下一步。
這時候，我們就可以設計一個系統，讓Alice和Bob的互動盡量在鏈下進行。Alice和Bob可以在鏈下更新狀態，并在需要的時候，回到鏈上交易。我們把這種系統稱之為“狀態通道”。
首先，我們在以太坊主鏈上創建一種智能合約作為“法官”，并將游戲規則寫入合約，并識別出Alice和Bob是本次游戲的兩個玩家。再給這個合約設置1ETH的獎勵。
隨后，Alice和Bob開始互動。Alice開始走第一步，簽名后發送給Bob，Bob也會簽名，并將自己簽名后的版本發回，自己保存一份副本。然后往復操作，每次他們都會更新自己的狀態。每次互動都會包含一次“nonce”，以便于按時間給每次互動排序。
至此，所有操作都不是在鏈上發生。Alice和Bob只是在互聯網中發生了交易，但是所有交易都可以上傳至合約——換句話說，它們依然是有效的以太坊交易。你可以理解成，這兩個人是在來回寫著區塊鏈認證的支票。事實上銀行內并沒有存款或者取款業務，但是每張支票都可以隨時存入。
如果Alice和Bob的游戲結束，比如說Alice贏了，他們可以上傳最終狀態（交易清單）并關閉通道。這樣，只用支付一次交易費用就可以了。合約可以確保“最終狀態”有雙方簽名，并等待一段時間，以確保結果可靠，最后把1ETH的獎金支付給Alice。
為什么需要這個等待時間？
假設Bob上傳的不是最終版本，而是他勝利那個版本。但是合約只會執行指令，無法知道哪一個是最終版本。這個時候，設置一段等待時間，可以讓Alice提供證據證明自己提供的是最終版本。
Alice提交雙方簽名的交易副本，合約通過的nonce確定Alice提交的才是最終版本，駁回Bob的請求。
特點和限制
狀態通道可以適用于很多應用程序，并對傳統的鏈上操作進行了許多升級。但是，在引入狀態通道之前，還必須考慮其他因素：
狀態通道依賴可用性。如果Alice在過程中斷網了（假設是由于Bob迫切想要獲得獎金，而破壞了Alice家的網），那么她可能無法及時提交狀態信息。但盡管如此，Alice可以付錢讓其他人保存她的交易狀態，并作為她的代表，維持數據的可用性。
如果用戶要進行許多次狀態更新，并且持續時間很長，那么這種狀態通道就特別適合。因為雖然在創建狀態通道時需要一筆費用，但是之后維護成本就會特別低。
狀態通道適用于那些擁有固定用戶的應用程序。因為合約必須知道通道內的所有實體（地址）。雖然可以對人員進行增加或者移除，但這都需要在合同上進行更改。
狀態通道具有很強的隱私屬性。因為所有操作都發生在“內部”通道中和參與者之間，而不會在鏈上公布，也不會記錄在鏈。只有交易的開始和結束狀態是公開的。
狀態通道具有即時的終結性。也就是說，一旦雙方對狀態簽名了，就可以認為是最終的。必要的話，也可以“強制”在鏈上執行。
在L4，我們正在構建一個Counterfactual：一個基于以太坊的狀態通道框架。我們通用的、模塊化的模板將允許開發人員在其應用程序中使用狀態通道，不需要自己去研究狀態通道。
另一個值得關注的狀態通道項目是Raiden，該項目的目標是建立一個支付渠道，使用與閃電網絡類似的模式。這意味著，不僅僅只能與特定人員開設通道，你還可以與一個較大的頻道網絡開設通道，使你可以與同一頻道內的所有成員交易，并無需手續費。
除了Counterfactual，Raiden之外，還有幾個基于以太坊的的應用程序。例如，Funfair為了它們的去中心化平臺建立的狀態通道（“Fate channels”），Spankchain為成年演員建立了單向支付通道（他們也為
ico創建狀態通道），Horizon Gamesis為他們的第一款以太坊游戲創建了狀態通道。
版權申明：本內容來自于互聯網，屬第三方匯集推薦平臺。本文的版權歸原作者所有，文章言論不代表鏈門戶的觀點，鏈門戶不承擔任何法律責任。如有侵權請聯系QQ：3341927519進行反饋。
