第3天：理解 L2 缓存和 Oracle 回调模式

Source: Dev.to

核心概念

在我学习的这一阶段，我专注于梳理区块链从 账本 演进到 世界计算机 的最关键组成部分。这些概念被划分为 应用层、架构层 和 连接层。

Application Layer: The Three Pillars of Web3

• DeFi（去中心化金融）： 一套运行在公共区块链上的金融协议，核心原则是“代码即法律”。它用智能合约取代传统金融中介，如银行、证券交易所和经纪商。
• NFT（非同质化代币）： 与可分割且可互换的比特币不同，每个 NFT 都是唯一的。它在数字世界中提供“稀缺性”和“所有权”的底层证明，应用场景从艺术作品到游戏资产乃至真实世界资产（RWA）均有涉及。
• DAO（去中心化自治组织）： 一种新型的集体组织形式。成员通过持有代币行使投票权，组织的规则和金库管理由链上代码自动执行，而非传统的行政指令。

架构层：L1 与 L2 的演进

• L1（第1层 – 基础层）: 指的是主要的区块链网络，例如以太坊或比特币。它负责最终结算、安全性和去中心化。然而，由于性能限制，L1 常常面临拥堵和高交易费用。
• L2（第2层 – 扩容层）: 在 L1 之上构建的二级协议（例如 Arbitrum 或 Optimism）。L2 在链下处理成千上万的交易，然后将结果打包发送回 L1 进行验证。其目标是在不牺牲安全性的前提下实现高可扩展性。

Connectivity Layer: Oracle

区块链是封闭的确定性系统；它们无法感知外部世界（例如，明天的天气或当前的股票价格）。预言机充当“中间件”，安全地将现实世界的数据输入智能合约，打破区块链的“信息孤岛效应”。

Mental Model / Abstraction

要快速理解这些 Web3 概念，我们可以借用传统后端架构的类比。

L1 & L2: 主数据库和“写回缓存”

• L1 作为“全局、单一来源的生产主数据库”：把 L1 想象成一种极其昂贵的金融级别数据库，写入 TPS 极低，但具备最高的一致性和物理安全性。每一次写入（交易）都需要在全球数万节点之间达成共识，因而成本高且速度慢。
• L2 作为“写回缓存 / 带批处理的缓冲区”：L2 像是位于主数据库前面的高性能缓存层。
  • 快速响应：用户请求首先在 L2 缓存中完成，将响应时间从分钟级降低到毫秒级。
  • 异步提交：L2 并不会立即将每一笔交易写入 L1，而是将成千上万笔交易在一段时间内聚合（汇总）并压缩，然后以异步批次的方式提交到 L1 主数据库。
  • 最终一致性：就像缓存同步到数据库一样，L2 确保最终记录在 L1 上的状态——“真相来源”——是可验证且不可篡改的。

Oracle: 分布式系统中的“确定性输入适配器”

• 思维模型 – 被污染的外部数据源与共识一致性：在后端开发中，如果我们需要基于“天气”执行逻辑，只需在代码里调用 weather_api.get()。但在区块链的确定性状态机中，这将是灾难性的。
• 类比 – 分布式计算集群：想象一个拥有 1,000 台节点的集群。
• 冲突场景：如果智能合约写明“如果下雨则退款”，而每个节点在不同时间或不同地点调用天气 API，有的可能得到“晴天”，有的可能得到“下雨”。集群将永远无法达成共识，账本会停滞或分叉。
• 解决方案 – Oracle 作为权威输入网关：Oracle 充当集群唯一的、经过数字签名的“确定性输入网关”。它将一个事实——例如“上海 12:00 的温度是 25 °C”——打包成签名快照并喂入链上。这样每个节点看到的输入完全相同，确保计算结果的确定性。