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【天富平台网址】一文概览 Rollup 等以太坊二层扩容方案特性与代表项目

以太坊 Layer 2 开始落地,但很快将面临另一项挑战,如何无缝与以太坊 2.0 分片相结合。

原文标题:《区块链目前最大的问题是缺用户,这类新进展至少可支撑 1000 万新用户?》
撰文:五火球教主

V 神之前说过对于 2020 年的几个期待,包括 DEX,稳定币,ZK Rollup (扩容技术)等等,现在来看,基本上都可以实现了。

在比特币减半之后,DeFi 风口来袭,可以看到的是,今年的风口主要集中在可以落地有实际应用的项目上,而非以前那种画饼和依靠市梦率来支撑市值以及 Fomo 情绪的节奏。

Layer 2, 作为以太坊 2.0 完成之前最为重要的扩容手段,终于在 2020 年迎来了落地之年。而同样,也迎来了一个拼刺刀的时代,正如 2 年前一众公链,拼 TPS,拼生态,拼来拼去……而 2020 年开始落地的 Layer 2,也各个开始摩拳擦掌,准备登上擂台了。

Layer 2 是个极其技术导向的大类,我们将试着尽量用白话给读者简单讲讲当前 Layer 2 几个大的方向,以及代表的各个项目。

《【天富平台网址】一文概览 Rollup 等以太坊二层扩容方案特性与代表项目》

通道

通道作为最「古老」的 Layer 2 技术,是大家最为熟悉,也是名气最大的 Layer 2。毕竟,比特币闪电网络的大名,无人不知,无人不晓。

支付通道代表:闪电网络

支付通道是通道技术最简单的实现,对闪电网络熟悉的朋友并不陌生,简单来说就是交易双方实现抵押一笔钱进链下通道,需要的时候在里面各种互相转账,主要数额不超过自己的余额,就可以一直用,直到俩人决定结算了,再上链结算一下。有点像两个挨着摆摊的小贩,一个卖吃的一个卖饮料,每天都互相点东西,嫌每次付钱找钱麻烦,就直接弄个本子记账,月底再结算。这种方式这样便避开了链上孱弱的 TPS,理论上可以把 TPS 提升到很大。

然而支付通道也有很多弊端——一是只适用于两人高频次小额交易,若要拓展,因为需要质押的原因,便需要一些帮助中转的,余额很大的大户,久而久之难免中心化严重。再就是当前对于这些提供路由(把信息从源地址传输到目的地址的活动)的节点来说,路由费用的激励实在太低,打不起精神。这也导致闪电网络几年下来,一直都是雷声大雨点小,赚了不少吆喝,但没什么用,业内普遍的共识也变成了——BTC 就老老实实做你的数字黄金,别想着折腾支付了。

状态通道代表:Raiden、Celer

状态通道可以算是支付通道的升级版,和支付通道一样,都是「链下交互、链上清算」的路子,但因为有了智能合约的介入,所以链下交互和最终链上清算的就不单单只是一个账户的余额,还有这个账户的状态的更新。

状态通道在提供支付通道的便利性的同时,也面临着和支付通道同样的问题,即路由、通道平衡、节点离线以及保证金锁定等一系列安全相关的问题。再就是还有一点相对尴尬的是,比特币上的闪电网络是没有代币的,而以太坊上第一个做状态通道的雷电网络(Raiden Network)被 V 神亲自点名批评,说「这个技术有发币的必要性么?」,毕竟,人家闪电网络没有币,也一样运行着不是么。

新的项目:State Channel 标准化以及 Web3Torrent

去年,以太坊基金会,Celer,Consensys 等多家以太坊明星公司和社区,联合签署了 State Channel 的标准化宣言及规范,打算联合设计一套基于以太坊状态通道的统一规范标准,为可互通操作的状态通道应用生态奠定基础,相信状态通道未来在以太坊生态将会作为一个标准的扩容协议,供所有开发者和用户使用,避免了多个项目开发不同状态通道的碎片化,着实是一件好事。

最近那个 State Channel 组织,推出了一个很有意思的项目:Web3Torrent——通过为点对点文件传输协议引入「微支付」功能,从而为 torrent 网络引入有效的激励机制:下载者每进行一次文件下载操作,需向「上传者」支付以太坊代币作为酬劳。同时,整个系统将会使用状态通道技术来创建。

你看,目测孙宇晨的 BTFS,马上要推出的 IPFS,又有个一个新的对手的,一个基于以太坊状态通道技术的点对点文件共享传输协议,而且这个不用发币,用 ETH 就行。

侧链

侧链顾名思义,就是挂在主链上的一条独立的区块链,通过桥接或是中继的方式「挂」在主链上,同时把资产或是状态锁在主链上。因为是独立的一条链,侧链也会有自己的共识算法。

老一代侧链代表:Loom、Celer

之前 EOS 的火热引来了 DPoS 的火热,在侧链上跑一个 DPoS,提供性能,然后跑 DApp 之类,再把这个侧链挂在 ETH 上,不就性能与安全兼顾了?

想法的确是很好,LOOM 当时的技术文档,包括提供的僵尸趣味 Solidity 教学,都是业内首屈一指值得称道的东西。

然后现实很骨感,Loom 网络上,一直就没什么人用。

现在想想,可能大家觉得,反正都是 DPoS,为什么不直接在 EOS 或者 TRon 上开发呢?为什么非要用一条以太坊的 DPoS 侧链呢?

Loom 还搭建了第一条实现了 Plasma Cash (后面会说 Plasma)的侧链,然而并没有什么用,Loom 这个项目,在开发组转向 To B,把项目「归还社区」之后,基本可以算是宣告失败了。

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顺便说一句,上文写到的主打状态通道的 Celer,也有在做侧链。

新一代侧链代表:Skale

Skale 可以算是新一代侧链的主打项目,前几天主网刚刚上线。

特点有下面几个:

  • 弹性侧链:在选择链的大小时,开发人员可自定义选择用于为链提供安全的单个节点的资源数量;
  • 验证节点池:上千个独立验证节点+随机选出区块链的验证节点+频繁轮换区块链内外的节点;
  • BLS Rollup:关注 Rollup,后面会讲到。Skale 使用了基于 BLS 签名的 Rollup 技术,通过聚合签名压缩数据大小的方式提高性能,同时完全不牺牲主链的任何安全性。对于那些需要完全依赖于主要网络保管的使用场景提供了有效支持。

侧链变种:Plasma——代表:OMG,MATIC

严格意义来讲, Plasma 不算是侧链,应该称之为「子链」,但为了方便起见,业内人通常把 Plasma 归为侧链的一个变种。

和一般侧链运行自己的共识机制不同,Plasma 本质上是存在于区块链上的区块链,或者叫「链中链」,通过子链定期提交其状态到以太坊主网,把高性能子链有关交易顺序的消息换算成一个哈希值存储在根链上,来确保其安全性。

和侧链的区别其实一句话就能说清,Plasma 就是一个非保管特性的侧链:在 Plasma 链出现任何错误,用户都可以检测到错误(因为子链的哈希值都存在根链上),并且安全地退出 Plasma 链,但问题就是得等一个挑战期,多久呢?一到两个礼拜……

Plasma 最早由 V 神和闪电网络白皮书作者约瑟夫共同提出,算得上一个雄心勃勃的扩容项目,然而过程却是几经波折,最早做 Plasma 的团队是 OMG,磨洋工,进度缓慢,后来做 Plasma Cash 的 Loom 凉凉,一度只有 Matic 一个做 Plasma 的独苗。然而就当大家以为 Plasma「死」了的时候,OMG 突然上了 Coinbase,加上 Matic 上个月主网上线,Plasma 瞬间感觉又复活了。

Rollup 家族

Rollup 是以太坊 Layer 2 最新「黑科技」的代表,获得 V 神本人的大力追捧。

《【天富平台网址】一文概览 Rollup 等以太坊二层扩容方案特性与代表项目》

Rollup 的核心理念其实和 Plasma 有一点像,所以很多人也把 Rollup 看做是 Plasma 的变种,但这个变种解决了 Plasms 的巨大问题:数据可用性。

Rollup 将原本散布在区块中的大量交易数据,打包成一笔「浓缩」的交易,发布到链上,并通过某种形式验证其安全,这个验证的形式,分为以下几种:

ZK Rollup 代表项目:Loopring,Matter Labs

ZK Rollup 是个相对高端的技术,因为用的是零知识证明来保障安全,运营商必须为每个状态转换生成一个 SNARK,来证明存在一系列由所有者正确签名的交易。

ZK Rollup 的好处是最为安全,资金从主链的退出期也最短,出了问题只需要几分钟。但缺点同样有,那就是因为用的 ZKP 技术目前相对高端和复杂,导致生成 SNARK 证明过程较长,而且也未能支持通用型的智能合约,所以当前都是集中在一些应用上,比如高性能 DEX,国内的路印 DEX 是第一个拿出产品的 ZK Rollup 项目,TPS2000+,得到 V 神各种点赞。

相对学术的 Matter Labs (未发币)对 Zk Rollup 做了一些改进,叫做 Zk-Sync,旨在改善刚才提到的生成 SNARK 证明耗时较长,以及较难支持通用智能合约的问题,目前正在跑测试网,相信未来一段时间,会看到进一步的成果。

Optimistic Rollup 代表项目:Idex, Synthetix

Optimistic Rollup 去除了 ZK Rollup 里面高大上的零知识证明,同时引入了 Plasma 的惩罚机制(Otimistic Rollup 默认「乐观」相信节点会将最新且准确的数据发布到链上,如果有人发现有问题可以发起挑战,成功后节点会受到惩罚)。

这样做的好处显而易见,没有复杂的密码学零知识证明,这套方案有着更高的 TPS,和更好的通用型智能合约支持,部署和实施在当前阶段也更加容易,Idex2.0 和 SNX 都将部署 Optimistic Rollup 用来提升 TPS 和交易体验。当然任何事情都是双刃剑,带来的后果便是安全性相对 Zk-Rollup 要差一点,同时有一个 1-7 天的退出期,虽然比 Plasma 的 7-14 天好了不少,但相对 Zk-rollup 还是大了太多。

Rollup 变种:Validium——代表项目:DeversiFi

Vamlidium 和 ZK Rollup 非常相似,也是用零知识证明,唯一的区别在于 ZK Rollup 中的数据可用性是在链上的,而 Validium 则是在链外。

数据在链外的优点自然是速度,基于 Validium 的 Deversifi DEX TPS 可以达到 9000,秒杀了基于 Zk-rollup 的路印 DEX,代价是 Validium 的运营者理论上来说可以冻结用户的资金。

用区块链的话来讲,Validium 要求的是—— Don’t be evil,而 Zk-rollup 则是——Can’t be Evil,当然,速度与安全,永远是个鱼与熊掌的问题,不然区块链的不可能三角也不会困扰我们这么多年。

最后提一下,几乎所有的 Layer 2 项目,在 2-3 年之后都会面临一个局面,即如何无缝的与 ETH2.0 的分片相结合,一个 Layer 1 的分片扩容技术,是否能与 Layer 2 的各种技术无缝组合,来提供更好的性能与吞吐呢?相信以太坊团队一定有考虑过这事儿。然而在分片链还八字没一撇的情况下,这种事情只能边走边看。先集中精力把分片搞出来,至于和 Layer 2 的组合,不管到时候成不成,几年下来也一定会有新的思路新的技术,未来怎么样,谁能说得准呢?

来源链接:mp.weixin.qq.com

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