什么是Plasma？Plasma Cash？_SMA

前言：我們知道Plasma是以太坊擴容方案之一，那么，到底什么是Plasma？什么是PlasmaCash？本文給我們一些簡要的說明。本文作者JinglanWang，由藍狐筆記社群的“Cipher”翻譯。

Plasma是一種設計模式，它允許鏈外消息驅動鏈上資產的轉移。它通過將交易吞吐量轉移到Plasma鏈來實現對根鏈的擴展。你可以把它看作是一個教授需要在短時間內批改許多考卷。教授可以將這項工作委托給助教，他們查看考卷上的每個問題并計算對應的分數，但只向教授報告總分。

每個Plasma鏈將交易排序的信息壓縮到單個哈希，并存儲在根鏈上。像比特幣和以太坊這樣的就是根鏈——這些區塊鏈具有更強的安全性和去中性化保證(安全性和活性)。本篇文章將使用以太坊作為根鏈例子貫穿全文。

“Plasma不是在中心化服務器上貼上一個Merkle樹。”

——VitalikButerin，2018年于TechCrunch，瑞士Zug

Tone Vays：數字美元提案與當前系統沒什么不同:金色財經報道，加密貨幣交易員Tone Vays表示，美國的數字美元提案與當前的系統沒有什么不同，沒有什么技術上的新東西。唯一的區別是，這就像是美聯儲的通行證，好像美聯儲需要承擔更多責任，公民將直接從美聯儲而不是私人銀行獲得資金。[2020/3/26]

Plasma設計的兩個主要分支稱為PlasmaMVP和PlasmaCash。首先，讓我們了解一下背景信息，從宏觀角度了解下簡單的用戶流，之后再更深入地探討每個部分。

在開始之前，讓我們先快速了解一下基本概念:

稀疏的Merkle樹，來自:https://doi.org/10.1007/978-3-319-47560-8_13

稀疏Merkle樹:一種大小不變的完美Merkle樹，之所以稱之為"稀疏"，是因為大部分葉子是空的。

經濟最終性:保證操作永遠不會逆轉，除非提供最終結果的一方將一大筆錢燒毀。

聲音 | Nigel Green：加密貨幣市場的波動與其他金融市場沒什么不同:deVere Group首席執行官兼創始人Nigel Green表示：“所有金融市場都有高峰和低谷，加密貨幣市場沒有、也不應該有任何不同，每當市場下跌或加密貨幣出現一輪波動時，那些討厭加密貨幣的人就會宣稱數字貨幣完蛋了——結果它們又經歷了一輪上漲。在大多數其他金融市場，這些人不會做出如此極端和毫無根據的聲明。”（彭博社）[2019/11/28]

UTXO:未消費交易輸出。每筆交易都必須具有來自有效UTXO集的輸入。每筆交易的輸出將成為新的UTXO集的一部分。比特幣就使用UTXO模型。

現在開始闡述Plasma。

1:運營者將Plasma合約部署到主網

像交易所這樣的實體，如希望擁有高交易吞吐量和低延遲(甚至實現即時的經濟最終性)的實體將受益于運行Plasma鏈并成為運營者。合約所有者包含在合同的初始化中。

聲音 | BB：為什么Facebook不構建在區塊鏈上？:Block.one CEO Brendan Blumer今日轉發Facebook CEO馬克.扎克伯格關于“言論自由” 看法的推特，并評論稱：馬克理解人們自由表達看法的重要性，但是為什么Facebook不構建在區塊鏈上呢？難道是有太多東西不能公開透明化？ （MEET.ONE）[2019/10/17]

2:Plasma運營者創建區塊

運營者的眾多角色之一是聚合和排序交易，并將其打包到區塊中，然后將Plasma區塊的哈希提交到根鏈。

實現Plasma的方法有很多種。不同的Plasma鏈可以有不同的治理規則、不同的token、存儲狀態的方法等，但所有Plasma鏈會定期向根鏈提交哈希，以便繼承根鏈的安全性。

3:Kanye是一個新用戶，將ETH存入Plasma合同，并分配返回PETH

圖片由阿里·格雷厄姆提供

動態 | 央行研究論文：區塊鏈能做什么不能做什么？:中國人民銀行發布工作論文稱：目前真正落地并產生社會效益的區塊鏈項目很少，除了區塊鏈物理性能不高以外，區塊鏈經濟功能的短板也是重要原因。應在持續研究和試驗的基礎上，理性客觀評估區塊鏈能做什么、不能做什么。不要夸大或迷信區塊鏈的功能。區塊鏈應用要立足實際情況。目前區塊鏈投融資領域泡沫明顯。[2018/11/6]

在兩種主要的Plasma設計中，你可以將任何token存入Plasma鏈并接收到與之相對應的token。所以，如果Kanye存入ETH，他會得到PETH！如果他存入BTC，他就會得到PBTC！(PlasmaCash的規范更好地支持ERC721資產，如加密貓，但并非所有Plasma規范都支持存入任何token)。

4:Kanye向Donald匯款，但Donald還不在Plasma智能合約中

Kanye并不僅限于匯款給那些已經是Plasma合約成員的人!他也可以匯款給Donald這樣的以太坊巨鯨。

IT記者劉韌：區塊鏈和互聯網一樣是創業公司機會，沒BAT什么事:知名IT記者劉韌今日發表朋友圈說：“1996年到2004年，我對互聯網的錯誤認識。1.1998年完成《知識英雄》，可以去做門戶，但我選擇寫作《企業方法》，我當時的想法和現在很多人對區塊鏈的認識相同，互聯網還處在早期，我先將中國IT史寫完，互聯網機會有的是，等技術成熟了，我再介入不遲。結果到2000年我只有做Donews的機會了。2.《中國.com》很多篇幅寫聯想怎樣轉型互聯網。我提問《楊元慶會不會掉隊？》但依然看好楊元慶。區塊鏈和互聯網一樣是創業公司機會，沒BAT什么事，更不必去看京東的白皮書。3.以傳統企業為本，傳統企業崇拜，但傳統企業使用互聯網或互聯網化，和互聯網公司是兩碼事。今天傳統企業Tokenize，肯定也不是區塊鏈公司，別跟。”[2018/3/22]

在"PlasmaCash"規范中，你存入的每個代幣都會被分配唯一的ID。這些唯一ID存儲在稀疏Merkle樹中。代幣有所分配的葉子的索引，而這些索引是這些代幣可用于交易的唯一位置。

想想買賣房產——當你交易房子時，房子不會移動，但擁有房子鑰匙的人會改變，房子的契據是當事人的記錄以及所有權易手的頻率。這使得它非常容易檢查token的歷史記錄，因為你能夠輕易的在Merkle樹中查找到這些記錄！

圖片由亞當·埃利斯提供

在這里，我們具體看Kanye發送給Donald的token的索引。Kanye在發送token時必須包含token的歷史記錄。如果token被多次交易，其歷史記錄可能會變得非常冗長！稍后我們將討論如何改善這種情況。但就目前而言，這對Donald來說可以接受，他只需要下載他關心的代幣交易歷史。

5:Donald有兩種選擇:繼續花費PETH或創建退出交易以在根鏈上兌換出ETH

Donald不需要向運營者提交消息成為Plasma合約會員，以實現退出PETH并贖回ETH。Donald想立即換掉代幣以保持匿名，所以他不想繼續使用他的PETH。

他拿到了token的歷史記錄，以證明所有權，并將記錄放入提交到Plasma合約的退出請求中。他的退出交易還包括gas費和作為抵押的保證金。當一切停當，如果沒有人挑戰Donald，他能在根鏈上用PETH贖回ETH。

棒極了！我們已經在宏觀上闡述了一個理想的場景，因此讓我們深入探討這一工作流中的每個部分：交易、退出和Plasma運營者的角色。請務必注意，它存在多種規范，不同執行方案的規范之間存在差異，但以下內容會讓你熟悉一些核心的Plasma概念和詞匯。

交易

每當Kanye發送token時，他還必須同時發送該token的歷史記錄。在PlasmaCash中，用戶只需下載他們關注的代幣的交易歷史。分片客戶端驗證允許每個用戶的數據負載更輕。

但是，如果一枚代幣被花了很多很多次，那么該代幣的歷史就會變得很長并難以在交易中傳輸。解決這一問題的一種提議是引入檢查點。一旦檢查點最終確定，客戶只需提供從該檢查點開始的證明，這樣可以將證明的大小變成常數，而不是線性增長。

PlasmaCash檢查點基于加密經濟聚合簽名，為在Y區塊高度的用戶X對代幣的所有權提供了經濟保證。

遺憾的是，在PlasmaCash中發送任意小面額的代幣更加困難(Plasma借記或狀態通道是對這一缺陷的改進方案)。當調用存款函數時，用戶指定其存款的面額，這一方案使得PlasmaCash適合發送ERC721非同質token，而PlasmaMVP的UTXO模型更適合處理任意面額交易。

退出

當提款被認為是如下情況，退出就產生了挑戰:

1.退出一枚已經花過的代幣

2.雙重退出代幣

3.退出有無效歷史記錄的代幣

任何人都可以提交欺詐證明來挑戰退出者，如果他們在撒謊，他們將失去他們的保證金。

黑客攻擊怎么辦？

Plasma鏈安全保證與根鏈一樣好。如果Plasma鏈被黑客攻擊，黑客必須提交退出交易，以得到他想竊取的所有資金!在PlasmaCash中，黑客必須在他的退出交易中包括保證金，他不能帶著所有竊取的資金潛逃。

Plasma運營者

Plasma運營者的主要作用是將交易聚合到區塊中，并將每個Plasma區塊的Merkle樹發布到根鏈。

在更復雜的設計中，中心運營者可以由PoS驗證者取代，從而緩解對交易審查的擔憂。然而，擁有中心運營商有很多好處，而且我們可以用Plasma運營者的保證金做很多有趣的事情:

·即時經濟最終性！由于運營者負責創建區塊，因此他們可以提供有關交易包含和排序的保證。運營者會因為撒謊而付出失去保證金的代價，因此用戶會立即知道他們的交易是否包括在內。

·無效退出處罰:可以懲罰運營者允許無效退出的通過，并消減其保證金中的資金。

·Casper驗證:運營者可以是CasperPoS驗證者

·你能想到其他的嗎？

Plasmas總結

圖片由海登·亞當斯提供

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