以太坊是用戶和開發者最喜歡的區塊鏈,TVL在DeFi和NFT上的投資總額已經達到了550多億。但是,這樣高的使用率也給以太坊網絡造成了嚴重的問題,特別是它的擴展性,當前的網絡平均每秒能處理13.5次業務,同時維持著理想的分散化水平。
近年來,以太坊的擴展性發展出了許多新的方式,現在也在進行更多的探索。這些解決方法包括狀態通道、普羅米斯、威利迪姆、魯普斯和側鏈。
盡管他們可以歸入不同的范疇,但是他們其實并沒有很大的區別。有些基本想法實質上是一樣的,而且往往基于先前的想法。
以太坊擴容解決方案
以太坊擴展解決方案的示例。
狀態通道
狀態通道是最早和最容易擴展以太坊的方式。其核心理念是在鏈下進行事務的處理,并且僅將最后的結果返回到主要的網絡中。這將會降低對主要網絡的不必要的中間業務,并因此降低了網絡的可能阻塞。
狀態通道用戶流。以太坊交易的數量可以減少到2筆——打開和關閉通道。
下面是如何在后臺進行鏈下交易的。設想兩個客戶A和B要把錢轉到他們中間。A給B10塊,B給A5塊,A給B,20塊給B。如果A同意A在一次交易中給B總計10-5+20=25,而不是把這3個交易單獨地發送給B。
BBKX平臺發起關于銷毀礦池所有BBK的投票:據BBKX官方公告披露,近期,社區提出了銷毀礦池剩余所有BBK的建議,BBKX團隊審慎決定發起銷毀礦池剩余1億5850萬枚BBK投票。本周三晚21時用戶可以憑可用BBK進行投票(1枚BBK當作1票),投票結果將于本周五晚揭曉。
BBK是平臺唯一通證,總量10億枚,已銷毀7600余萬枚,當前流通量為2.2億,流通市值約140萬USDT。
BBKX成立于2019年6月,已獲得節點資本與鏈上基金聯合投資,現貨交易手續費低至0.05%。[2020/6/29]
為了總結這種思路,一群人可以開啟一個狀態信道,把錢鎖在主網的多個簽署的智能合同里。他們可以在他們中間完成鏈下的交易,只有當他們同意解除貨幣和關閉通道之后,他們才會把最后的狀態更新到以太坊。
狀態信道主要是在雙方同意對方的行為時使用的微型交易和付款。由于沒有足夠的擴展來支持智能合同,因此dApp往往包括很多終端用戶,這就使雙方的協議變得更為復雜。
人們經常可以通過以太坊或者狀態信道來進行智能合同dApp的互動,從而在每一個網絡中創造出不同的事實。
Plasma會定期向以太坊發行Merkleroot狀態哈希。所有的狀態更新將被認為是有效的,直到某人提供了虛假的證據和對它的有效性提出疑問。
聲音 | 歐洲央行執委:將在10月前向G7集團提出關于Libra的政策建議:歐洲央行執委科爾表示,穩定幣的倡議(例如Libra)是有破壞性的,全球許多其他國家表達了對Libra的巨大的擔憂,包括美國。Libra無疑是一個警鐘,提醒各國央行不斷努力,改善現有的支付系統。全球央行自然會聯合起來,共同研究央行數字貨幣的可行性。預計將在10月前向G7集團提出關于Libra的政策建議。(金十)[2019/9/18]
Plasma鏈僅僅是一條獨力的區塊鏈,由操作者操作,定期向以太坊網絡存儲檢查點。這些檢查點作為Merkleroot哈希來增加gas的效率。這就意味著,當使用以太坊級別來檢驗Plasma鏈的狀態更新是否正確時,所有的事務計算都可以被卸載到Plasma鏈上。
為保證正確的狀態變換,Plasma使用了一個防欺騙的機制。每一轉變都被視為是對的,除非某人在這一時期內對此提出異議。任何錯誤的狀態變換都會被拋棄,而新的轉變會基于之前的正確的轉變。
Plasma的工作性能一般。但是,其中一個問題是,如果操作員不能正常工作或者有惡意的話。如果操作者不再提供業務信息,就沒有人可以產生一個證明來取消狀態轉換。所以,如果操作者的惡意操作,比如從其他帳戶偷錢,那么最終將會被主要網絡所接納。
動態 | BM在提交了關于新的資源TokenREX的更多進展:據IMEOS消息,BM在11小時前在GitHub上提交了關于新的資源Token REX的更多進展。此前BM就曾說過將引入一種新的資源代幣REX,用于資源的出租交易;以及引入一種新的交易對EOS/SEOS,該交易對計劃引入Bancor機制,并且收取手續費。注SEOS指抵押(Staked)的EOS。詳情見原文鏈接。[2018/8/9]
在本例中,對所有用戶執行一個“大規模退出”計劃,以便在Plasma生態系統中使用最新的有效狀態。然而,所有的狀態數據都會被轉移到以太坊,從而導致網絡擁擠。
另外,非EVM的兼容性也是一個問題。通用智能合同沒有一個清晰的所有權結構,也就是說,每個人都可以在這種狀態轉變中獲得進步,使得合同不能離開。
Validium將Merkle的root狀態哈希和ZK證書作為一個檢查點,在Ethernet上發行。利用ZK證明對狀態的更新進行了驗證。
Validium也在自己的區塊鏈上運行,向以太坊發布Merkleroot狀態哈希,這與Plasma相似。兩者之間最大的差異是狀態更新確認機制。Plasma依靠的是防偽機制,而Validium則是通過ZK來驗證,比如ZK-SNARK和ZK-STARKs。
Z網發布關于ZXX幣第四期分紅發放的公告:根據早期發行ZXX幣規定,將于北京時間4月30日23點59分快照,對持有ZXX幣的社區愛好者進行第四期分紅,并于2018年5月1日22:00發放。第四期分紅幣種定為USDT分紅,USDT可以隨意選擇想要購買的幣種或者提現。[2018/4/29]
ZK驗證是將產生的計算與狀態更新一并提交給以太坊,以保證狀態轉換的有效性。雖然ZK證明的復雜的產生過程可以在鏈下進行,但是鏈上的驗證是非常簡單的。這樣,Validium就能在更新了以太坊的狀態和證書之后,就能立刻做出決定。
但是,由于其加密算法的復雜性,使得ZK和EVM的字節碼之間存在著一定的兼容性。所以,目前的Validium應用只能用于一些簡單的操作,比如一個代幣傳送,只需要簡單的加法和減法。
數據的可用性依然是EVM不兼容的問題。Validium依然依靠DAC鏈下的數據存儲,以保證業務數據總是能被重構成一個完全的區塊鏈。但這又給安全模式添加了一種新的信任,這是因為,即便對方是分散的,也要相信對方總是有效的。
Rollup發行狀態根和壓縮事務信息。
Rollup解決了數據的可用性問題。他們可以被看作是下一代Plasma和Validium。除了狀態更新以外,以以太坊中的calldata形式發布了交易信息。
央行副行長范一飛提出關于央行數字貨幣的四點考慮:日前,央行副行長范一飛撰文表示,提出了關于央行數字貨幣的四點考慮。一、 中國央行數字貨幣應采用雙層投放體系:“雙層投放”有利于充分利用商業機構現有資源、人才、技術等優勢,有助于分散化解風險,可以避免“金融脫媒”;二、在雙層投放體系安排下,我國的央行數字貨幣應以賬戶松耦合的方式投放,并堅持中心化的管理模式;三、中國現階段的央行數字貨幣設計應注重M0替代,而不是M1、M2替代;四、對央行數字貨幣加載智能合約應保持審慎態度。[2018/1/25]
這就意味著,只要將所有的calldata都提交到以太坊,就可以重新構建目前的區塊鏈狀態。所以,我們不必再依靠DAC等第三方來儲存狀態樹。
有兩種主要的Rollup:最優Rollup和ZKRollup。
OptimisticRollup
與Plasma鏈相似,Optimisticrollups在遇到挑戰之前,它會認為狀態轉變是有效的。任何人都可以質疑和宣稱,在以太坊的“驗證協議”中,使用了一個“驗證協議”,并宣稱該系統的狀態更新是錯誤的。
有許多防止欺騙的手段:
Optimism通過一次交互來證明以太坊在一個鏈條上進行所有的L2事務的驗證。這個辦法能立刻預防詐騙,但是會造成巨大的gas計算費用。
Arbitrum通過多個循環進行反欺騙,對“操作碼”進行二進制搜索,以找到一個無效的過渡狀態更新。在這個鏈條上只有一個運算代碼,這就意味著需要更少的gas。
最后,反詐騙可以保證在不信任外界的情況下,以太坊上的發行狀態是高效和完全可重構的。
Optimisticrollups還與EVM兼容,這就意味著可以很容易地將所有dApp移植到以太坊上,而不需要修改任何代碼。這就使OptimisticRollup成為了一種以太坊的擴展方案。
ZKRollup
ZKrollup就是Validium與數據可用性的結合體。這個鏈會定期地將其散列狀態和已壓縮的事務資料提交到以太坊,并且通過有效性證明來確認狀態的轉變。
和Validium一樣,ZKRollup在EVM中并不能很好的兼容EVM,這是因為要在一個完整的EVM環境中產生一個證明,這將花費幾個小時。采用EVM或者ZK-EVM來實現ZKrollup的項目是在EVM兼容與性能之間進行權衡。實際上,Vitalik把ZK-EVM分成4種,分別是與EVM相當的EVM和部分兼容性EVM。
不同類型的ZK-EVM
目前,僅有Type4和類型3(如Scroll和PolygonHermez),這是一種有效的方式,因為在利用ZK證明時,EVM的作用需要更多的靈活性。不過,隨著以太坊對ZK-SNARK的使用越來越廣泛,研發也越來越多,我們可以預見,Type2和Type1ZK-EVM將會越來越普及。
側鏈
側鏈是一個獨力的區塊鏈,它有自己的區塊參數和一致的機制。他們能和以太坊之間的雙向橋進行通訊。但是,不像其它的擴展方案,側鏈不向以太坊公布任何事務或狀態數據;所以,請不要繼承以太坊的安全。
因為側鏈具有自身的數據塊參數,所以他們可以很容易地支持比以太坊更高的吞吐量,比如,縮短數據塊的時間或者增大數據塊的尺寸。
但是,為了達到這些目的,他們會以安全和分散為代價,比如擁有一個中陽驗證程序或者需要高端的計算機硬件。因為以太坊的遠景目標是分散和安全,所以側鏈并沒有成為EthernetFoundation的主要目標,雖然他們被視為降低以太坊業務最有效的方式。
擴展解決方案的未來
過去的擴展解決辦法是不斷改進的,它解決了之前的擴展設計中的一些重要問題,比如狀態轉換的確認和數據的可用性。在目前的情況下,rollup被視為最高級的擴展以太坊的安全和EVM兼容來滿足一般應用。但是,在Rollup上還有很多可以提高的地方,以便進一步提高安全性、去中心化和可伸縮性:
分散的Rollup排序程序-Rollup能夠使用PoS一樣的方法來挑選排序程序,從而減少中楊化和審核的危險。
Rollup間的直接通訊渠道-Rollup間的橋接和消息傳輸不需要以太坊為中介,可以提高用戶的使用體驗,減少交易費用。
盡管類似Rollup的鏈下擴展方案能夠實現多種擴展,Ethernet也有其自身的打算,即通過ETH升級來實現底層的擴展。以太坊切片是一個具有里程碑意義的更新,它可以通過整合Rollup來提高以太坊的擴展性。
切片是Rollup的數據可用性的一層,64個Ethernet2.0區塊鏈中的一部分可以作為Rollup的“數據倉庫”來將哈希根分發到Rollup上。理論上,切片和Rollup可以使以太坊的生產能力達到100,000TPS。
代碼可以被分割,其它的區塊鏈可以運行EVM的字節碼和Ethernet之類的智能合同。但是,這種實施的實際需求還有待確定,因為以前的分片鏈利用所帶來的巨大的吞吐量。
有了充足的擴展性,以太坊能夠為目前正在使用的諸如Visa之類的web2服務提供高的業務吞吐量。在金融方面,這是一個重大的步驟。
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