在上一篇《小白都能看懂的 Cell 模型》中，我們用大白話簡單介紹了 Cell 模型。在這篇文章中，我們將會從「驗證模型」和「狀態存儲」兩個方面來介紹 Cell 模型——一個適合分層架構的區塊鏈設計
祕猿科技區塊鏈小課堂第 21 期
首先我們來簡單回顧一下區塊鏈的發展歷史：Bitcoin 作爲一種點對點的電子現金系統應運而生，而後出現了更通用的去中心化應用平臺 Ethereum，隨着區塊鏈的發展，各種各樣的新項目也涌現了出來。在分析 Cell 模型設計之前，我們先了解一下區塊鏈的分層理念。
爲什麼選擇了分層？
擴展性問題
在區塊鏈的發展過程中，始終有一座大山橫亙在我們面前：擴展性問題。區塊鏈如果不能解決擴展性問題，將會嚴重限制鏈上應用的發展。因爲安全、擴展性、去中心化這個不可能三角問題的存在，在不犧牲安全和去中心化的前提下，要在 Layer 1 上解決擴展性問題幾乎是不可能完成的任務，因此我們只能繞道而行，選擇分層方案。
狀態爆炸問題
隨着區塊鏈慢慢被更多人使用，它必然會面臨狀態爆炸的問題，若是將所有的信息都存儲在區塊鏈上顯然是不合理的。
交易費用問題
在經濟學上判斷一項技術能否被大規模使用的標準是：是否節約了全社會的交易成本。在區塊鏈中所有交易和存儲都需要經過全網共識，這就使得交易費用相對昂貴。從這個角度來講，分層架構也是必然的選擇。
這裏類比一個計算機的例子：在計算機中有各種存儲設備，包括寄存器、多級緩存、內存、硬盤，運行速度越快的設備價格越高，但正是計算機充分利用了分層設計，才使得它以更低成本被製造並被大衆所接受。
在區塊鏈中同樣如此，安全和去中心化是非常昂貴的，分層可以降低成本，使其成爲一種更普世的基礎設施。所以當我們在思考如何去設計區塊鏈時，就需要設想未來的場景，它應該是一個分層的區塊鏈。
不知道以上的分析是否會幫助你理解區塊鏈的分層呢？在此基礎之上，我們來介紹爲什麼選擇使用 Cell 模型的設計。
Account 模型與 Cell 模型
Bitcoin 的 UTXO 模型只能作爲數字貨幣，並非通用的模型，所以這裏我們主要對比 Account 模型和 Cell 模型。
Cell 模型繼承了 UTXO 的衣鉢，是一種驗證模型；而 Account 模型是一種計算模型。關於驗證模型和計算模型的論戰從來沒有停止過，今天我們就從另外一個角度來審視這個問題。
現有的 Layer 2 方案，包括閃電網絡，雷電網絡，Plasma 等，在將其 Layer 2 上的資產退回到 Layer 1 時，都採用了提交證明、驗證挑戰的機制。所以 Layer 1 更像是一個法院的角色，通過對用戶提交的證明來進行審判。在這種模式下，Layer 1 更多的是擔任了驗證者的角色，而非計算者。從這一層面來講，Layer 1 更適合採用 Cell 模型，而 Account 模型在計算上更勝一籌。
在 Ethereum 中狀態存儲的問題已經非常嚴重，全節點的數據存儲代價已經很高，且其中保存有大量的殭屍賬號。在 Account 模型中，同一合約的所有用戶的資產都是保存在一個賬號中的，將用戶的狀態拆分非常困難。在 Ethereum 中，交易採用的一次付費永久保存的方式，顯然是不合理的。
區塊鏈作爲一種公共基礎設施，更適合以租用的方式來進行付費，即數據的存儲需要持續付費。
- 對於 Account 模型，同一合約所有的用戶數據都是存儲在一起，這種情況下針對不同用戶按照容量和時間進行收費非常困難。
- 對於 Cell 模型，每個用戶的虛擬資產是單獨存儲在各自的 Cell 中。這種情況下如果用戶不想繼續持有資產，可以將 Cell 中的數據釋放，這樣就不需要繼續付費， Layer 1 就不會保存大量無用的資產， Layer 1 的數據存儲將會保持在一個良性的增長狀態。
從上面的分析中我們可以看出，Cell 模型是適合分層架構的區塊鏈設計，擁有靈活驗證、合理的狀態存儲制度的特性。