广告位

您现在的位置是:数字货币交易网 > 货币 >

欧易 OKEx研究所:ETH二层扩建策略大全进步历程及原理机理综合剖析

2021-08-23 04:47货币 人已围观

简介原题:欧伊奥克斯研究院:ETH中场之战:集结的现实与空虚作者:欧伊奥克斯研究所自ETH诞生以来,其较低的事务处置能力致使ETH互联网频繁拥塞,高昂的用气本钱紧急制约了ETH的进步...

原题:欧伊奥克斯研究院:ETH中场之战:集结的现实与空虚

作者:欧伊奥克斯研究所

自ETH诞生以来,其较低的事务处置能力致使ETH互联网频繁拥塞,高昂的用气本钱紧急制约了ETH的进步。为此,ETH的扩容问题一直备受市场关注。在去中心化的金融爆发的背景下,侧链、国信、等离子等Layer2扩容解决方法已难以满足市场的需要,而聚划算成为年代的宠儿。

当然,rollup不是一个纯粹的第2层解决方法,更像是第1层和第2层的混合物:数据在链下计算、打包和压缩,然后存储在链上。除此之外,为知道决数据的真实性和有效性问题,保证资产的安全性,rollup推出了ZK rollup用“有效性证明”和optimal rollup用“欺诈证明”。

通常来讲,ZK大全和最佳大全各有优势和弊端。ZK rollup适用于支付、买卖等非合同范围,本钱低,速度快。因为OVM的存在,最佳上卷是现在合适于智能合约应用范围的一种办法。然而,伴随图灵完备EVM在ZK rollup项目中的推出,ZK rollup在将来可能会取代最佳rollup。

但罗普的扩容上限取决于区块用气量上限,因此将来中短期只能成为ETH的扩容策略,以解决去中心化的金融生态的迫切需要。从长远来看,要从根本上解决ETH的可扩展性问题,大家还要依赖ETH 2.0切片技术的顺利达成。

然而,值得注意的是,rollup协议可以捕获价值,并且在经济上是可持续的。可以预见,罗拉项目发布的币发电将具备巨大的资金投入潜力。

在沉寂了近两年之后,ETH的大全扩张计划终于迎来了开花结果的曙光:今年2月,Optimism宣布完成a轮筹资,并将于3月推出主网;来自matter labs的zksync去年也推出了主网,并将在2011年推出支持图灵的智能合约除此之外,另一个引起业界关注的大全解决方法arbitrum也将于今年在主网推出。

表1。大全计划进展,出处:okex研究所

归根结底,市场对大全充满了期待和追捧。不过,从实质状况来看,不少资金投入者和ETH的用户对rollup并没一个明确的认识,但总的来讲,他们已经达成了一个共识,rollup尤为重要,是ETH的将来。

这句话的前半部分是对的,大全对目前的ETH确实非常重要,但下半部分并不准确,大全并非ETH的将来。更确切地说,rollup只代表了ETH的中短期扩容计划,这是ETH解决互联网拥塞问题的一场中场之战。从长远来看,要从根本上解决ETH的可扩展性问题,大家还要依赖ETH 2.0碎片化技术的顺利达成。

为了正确认识和预测罗普的将来,把握其财富机会,大家需要剖析罗普的历史背景、原则和机制。

大全原理剖析

在剖析rollup之前,大家可以先认识一下plasma的扩展模式:在这个链下,plasma操作符聚合等待批处置的事务,生成Merkle树。树中的每一个叶可以表示事务资产的信息。假如没事务,则叶值为0。然后,plasma将Merkel树的根发送到主链的上链,并将Merkel树的分支发送给用户保存。

因此,主链只存储Merkel树根的hash值,通过Merkel树根的索引,可以在分支叶中找到具体的事务信息。但,这部分具体的买卖信息是由用户存储在链下的,因此节省了链上的很多空间,达成了主链的扩展。

图5。等离子体膨胀原理,出处:等离子体白皮书,okex研究所

然而,如前所述,用户将特定事务信息保存在链下,这对数据可用性有打折,并且不合适于去中心化的金融应用程序。因此,ETH社区提出了一种新的策略:压缩事务数据并将其放到链上,称为rollup策略。

具体来讲,rollup将事务数据压缩到Merkel树中并存储在链上;同时,它在智能合约中保存Merkel树的根(state root)。rollup操作符可以发布一批摘要事务,这是压缩的事务集,包含前一个状况根和新的状况根(处置事务后的新Merkel树根)。智能合约将检查并更新状况根以达成资产的转移。

当然,大家可以从上面看到,rollup不是一个纯的第2层解决方法,更像是第1层和第2层的混合物:数据是在链下计算和打包的,但存储在链上。因此,将rollup称为半链向下扩展或半层2更为适合。

图6。大全展开原理,数据出处:vitalik。不完整的大全指南,okex研究所

用一个比喻,目前大家需要保存很多电影。Plasma像在电脑上存储电影,然后只在U盘上保存一个目录文件。依据目录文件,大家可以比较容易地找到任何BTC电影在电脑中的地方。Rollup的办法是先压缩电影,然后将它们全部保存到U盘上。如此,大家可以在USB闪存驱动器中存储更多的电影。

那样,rollup是怎么样达成压缩的呢?—主要压缩事务参数,包括nonce、gasspice、gas、to、value、signature,如下表所示:

表2。大全压缩办法,数据出处:vitalik。不完整的大全指南,okex研究所

过去,一个事务需要112字节的存储空间,而目前它仅需12字节的存储空间,一个字节大约需要16个字节。在ETH上,气体的上限为1250万。假设rollup需要500000 gas,那样rollup上的事务处置能力是6033;

(区块耗气量上限-大全耗气量)/每字节耗气量/事务字节数/区块时间=(12500000-500000)/16/12/14=4464个事务/秒

现在,ETH上的一次中转消耗约21000燃气,这意味着假如全部用于中转,那样ETH的最大事务处置能力为:阻塞燃气消耗上限/单次中转燃气消耗/阻塞时间=12500000/21000/13=45个事务/s

这意味着在传输场景中大全降低,ETH的TPS增加了100倍。同样,依据vitalik的计算,在ERC20传输和Uniswap应用场景中,在相同条件下,ETH TPS可以扩展100-400倍。

前面的剖析很顺利,但大家忽视了一个像侧链技术的要紧问题:怎么样预防大全操作符伪造数据窃取资产?ETH社区提出了两种策略:用“有效性证明”的ZK大全和用plasma的“欺诈证明”的最佳大全。

ETH的扩张战与

的崛起;

自ETH诞生以来,其低效性能不断遭到市场的损害:ETH互联网的TPS(买卖处置能力)约为15笔/秒,而Visa互联网为2000笔/秒,而支付宝互联网在“双十一”期间达到50万笔/秒。因为买卖处置能力较低,ETH的管网常常堵塞,燃气本钱较高,尤其是在2021年的牛市和2021年以来的去中心化筹资浪潮中,紧急制约了ETH生态的进一步进步。

图1。ETH互联网日平均买卖量和耗气量的变化,数据出处:以太币erscan,okex研究所

解决区块链互联网拥塞、提升公链可扩展性渐渐成为业界关注的焦点。各种区块链扩展计划也马上推出,主要包括两类:

链上扩展策略又称第一层策略,主要通过增加区块链本身的买卖容量来达成。容易见到的layer1策略包括增加块容量(比如,比特币现金用32m大块)、隔离见证(比特币,它将数字签名与事务数据离别,并改变原有些块结构以达成扩展)和分段技术(ETH2.0,它将主链的状况和历史划分为不一样的分区,以达成扩展)。

链下扩展策略又称Layer2策略,主要通过Layer2协议来实行链下的大多数事务,以减少本钱,提升效率。现在主流的Layer2策略包括状况通道、侧链和等离子体。

图2。区块链扩展的主要策略,出处:欧易奥克斯研究院

在ETH的早期开发中,大家常见觉得侧链技术是解决区块链扩张问题的最好策略。所谓侧链是与主链平行的另一个独立区块链。它可以通过推广托管的方法将部分买卖转移到侧链,扩展主链的容量。但同时也带来了两个紧急的问题:一是侧链资金安全得不到保障。黑客一旦控制了侧链,就可以窃取侧链上的资金;第二,侧链没办法保证数据的安全可用性:只须黑客控制了侧链,就可以拒绝共享底层买卖数据,对主链的安全导致重大打击。

图3。侧链技术策略原理,数据出处:欧易奥克斯研究院

为知道决侧链存在的问题,达成ETH的扩容,ETH开创者维塔利克于2021年推出了名为“等离子”的二层扩容解决方法。plasma的独特之处在于设计了防欺诈机制:plasma将特定的底层数据发送给用户保管,解决了数据可用性问题;除此之外,plasma还有“退出期”设计。即便黑客获得侧链控制并试图取款,任何用户都可以在“退出期”提交证据进行质疑。假如质疑成功,其他人都没办法提取资产,运营商将被罚款,从而保证了数据的真实性、有效性和准确性,解决了资金安全问题。

然而,plasma解决了侧链问题,却带来了新的问题:第一,用户需要每两周上网一次,对plasma链进行监控,不然,黑客错过“退出期”时,就可以将资产拿出来;第二,用户需要保存底层买卖数据,以确保数据的可用性,但这给用户带来了巨大的存储本钱用户。因此,plasma并不友好,体验也非常差。在2021年大熊市的背景下,过去基于ETH社区高期望的等离子解决方法渐渐被抛弃。

事实上,即便2021年没牛市,等离子也没办法适应ETH的生态进步。自2021年以来,去中心化的金融渐渐崛起,以Uniswap为代表的AMM成为其中的佼佼者。对于uniwap上的流动性提供者(liquipty provider,LP),其存储在买卖池中的资产比较容易发生变化,不可能满足plasma策略中LP每笔买卖的质询验证需要。事实上,很多的去中心化的金融协议都可以在未经用户赞同的状况下改变账号状况,因此plasma注定会在去中心化的金融年代走向衰落。

图4。Layer2扩建策略的演变与进步,资料出处:Ouyi okex研究所

同样,状况通道也面临着side chain和plasma所面临的问题:状况通道不可以表示逻辑上没明确所有者的对象(譬如Uniswap),对象需如果明确的资产所有者。

因此,在去中心化的金融对ETH生态愈加要紧的今天,无论是状况通道、侧链还是等离子都难以满足ETH的实质需要。与其说是上帝V在推进大全中起了决定性有哪些用途,不如说是年代选择了大全。那样大全有哪些特别之处呢?

Rolluh3的将来和财富机会;

综上所述,与其他layer2策略相比,rollup可以更好地保证数据的安全性和可用性。然而,大全真的是ETH的将来吗?

不,从罗洛普的扩展策略可以看出,区块用气量的上限是罗洛普策略的上限。这种似于在早高峰时间乘地铁。为了在地铁车厢(街区)容纳更多的人,大家不能不把更多的人挤上车(压缩)。但,无论压缩多少,都有一个上限。将来,伴随区块链应用的不断进步,大家是否会只满足于100倍的最大扩展?所以从长远来看,ETH将来的扩容有赖于ETH 2.0切片技术的顺利推行。

不过,依据ETH的官方计划,ETH 2.0碎片化的推行可能要到2030年才能达成。但即便是目前,因为去中心化的金融的普及,ETH已经非常拥挤,汽油费也非常高。几年前,状况通道、等离子体等二层解决方法还难以满足去中心化的金融的需要,而切片技术是一个遥远的目的。正是“过去不可谏,将来不可追”,大全自然成为应付ETH中短期扩容计划的最好策略,也成为ETH 2.0的中场接力。

当然,vitalik倡导rollup的另一个缘由是,rollup协议可以捕获价值,并且在经济上是可持续的。

大家先谈谈经济价值。上卷可以缓解ETH的拥堵,减少汽油费。节省的部分本钱可以转化为大全协议的收入(如收费和MeV),具备经济可持续性。

那样,为何大全可以捕获价值呢?这与大全的特殊性有关:数据放在主链上,只在主链下进行数据计算。第1层和第2层之间的混合策略使得rollup成为主链上一个特殊的DAPP应用程序。因此,rollup project可以在主链上基于rollup协议发布币代,并通过币代捕获协议的价值。

可以预见,在将来几个月的大全爆发后,代表币的大全项目将会不少。那些想代表币附加协议经济价值的项目将代表币具备巨大的资金投入潜力。

ZK大全与乐观大全

第一,让大家看看ZK大全策略的达成。ZK rollup用ZK snark(zero knowledge success non-interactive argument of knowledge)来保证事务的安全性。

quot;零常识证明(zkp)quot;是由S.Goldwasser、S.Micali和C.rackoff在20世纪80年代初提出的,它意味着验证者可以在不向验证者提供任何有用信息的状况下,使验证者相信某个结论是正确的。

一个典的例子:有一条环形走廊有一个缺口。出入口非常近(在视线范围内),但走廊中间有一扇门只可以用钥匙打开。爱丽丝想向鲍勃证明她有门的钥匙。用零常识证明,鲍勃看着爱丽丝从入口进入走廊,然后从出口走出走廊。这个时候,鲍勃没得到任何有关钥匙的信息,但它可以证明爱丽丝有钥匙。

图7。零常识证明案例,数据出处:Ouyi okex Research Institute

这样来看,zkp具备计算的非对称性。在ZK-rollup策略中,rollup算子投入很多资源进行ZK-snark计算并成批进行,而智能合约(验证器)可以迅速、低本钱地证明买卖的安全性。因此,ZK-rollup具备不少优点:可以保护隐私,迅速验证数据的真实性;但其缺点是计算量大,技术困难程度高,难以支持虚拟机。

在之前的plasma解决方法中,大家引入了其“防欺诈”机制,可以达成买卖数据的真实性、有效性和准确性,保证资产的安全性。最好大全只遵循以下机制:这种大全跟踪每一个批的所有历史状况根和哈希值。假如有人发现一个批次的后状况根不正确,他可以向区块链出具证明,证明该批次的计算是错误的。智能合约验证证明并回滚批和后续批。

Optimal选择了plasma的防欺诈机制,这意味着plasma有非常长的“退出期”(约一周),这大大减少了资金借助效率。但好消息是,伴随去中心化的金融的进步,资金借助效率伴随生态的成熟而大大减少,很多的流动性提供者可以在“退出期”为用户提供资金,可以有效解决资金用的冲抵问题。除此之外,非常重要的是最佳大全还继承了plasma的OVM,这意味着与ETH EVM兼容的智能合约可以部署在最佳大全互联网中,这对于去中心化的金融来讲非常重要。

;表3。ZK大全和最佳大全的性能比较,出处:vitalik。不完整的大全指南,okex研究所

通常来讲,ZK大全和最佳大全各有优势和弊端。ZK rollup适用于支付、买卖等非合同范围,本钱低,速度快。因为OVM的存在,最佳上卷是现在合适于智能合约应用范围的一种办法。然而,伴随图灵完备EVM在ZK rollup项目中的推出,ZK rollup在将来可能会取代最佳rollup。

版权保护: 本文由 数字货币交易网 原创,转载请保留链接: http://www.haoweiemiao.com//huobi/145.html

Tags: 以太坊  DeFi 

广告位
    广告位
    广告位

标签云

站点信息