Vitalik Buterin： 在 Layer-2 和 Layer-1 上異曲同工的技術_ITA

在許多情況下，為了提升可擴展性而提議的Layer-1改進方案和Layer-2改進方案，其實都在做相同的事。這篇帖子將通過一些例子和直覺知識來考慮這些案例。

無狀態客戶端

請參閱TheStatelessClientConcept了解無狀態客戶端的背景知識。概括一下，無狀態客戶端的工作方式是：讓全節點僅存儲狀態的根哈希值，使用與區塊一起發送的默克爾分支，來證明狀態讀寫已經正確地執行了。但是無狀態客戶端可以有兩種實現方式，一種是對區塊鏈協議的修改），或者是對特定合約做點改變，用代碼來保證合約只有一個哈希值作為其狀態，任何對狀態的改變都需要有默克爾證據。值得注意的是，在這兩種情況下，用來改進可擴展性的行為都是一樣的，只是實現不同，一個是對區塊鏈全節點行為的改變，一個是作為可選的應用層改變。

Vitalik KBW2023演講：相比無狀態存儲解決方案，狀態過期是低優先級選擇:9月5日消息，在韓國區塊鏈周KBW2023上，Vitalik Buterin發表主旨演講稱，客戶端不得不去存儲越來越多的東西，第一個解決方案是停止存儲歷史數據，即采用EIP-444（執行客戶端中的綁定歷史數據），第二個解決方案是將狀態存儲責任轉移到專用節點，第三個解決方案是將舊object移出狀態之外。EIP-444是指客戶端必須停止在p2p層上提供超過一年的歷史headers、bodies以及receipts,客戶端可以在本地刪除（prune）這些歷史數據。[2023/9/5 13:18:15]

錯誤性證明

Optimisticrollup的工作方式是：讓系統存儲一系列的歷史狀態根；添加了一個新的狀態的一段時間后才將新狀態最終敲定。當一個新的、包含一些交易的“包”被提交至rollup合約，交易不會在鏈上被驗證；相反，只是把狀態根添加到列表中。然而，如果外部觀察者發現有的包是無效的，他們可以提交一個挑戰。當且僅當如此，包才會在鏈上實際執行；如果包被證明是無效的，那么這個包及其后面的狀態都會回滾。上述模式即是所謂的“錯誤性證明”。錯誤性證明的工作方式是：默認情況下，客戶端不驗證狀態，而是去接受區塊；只有當客戶端收到網絡中的消息，其中包含默克爾證明，表明特定的某個區塊是無效的時候，才會拒絕區塊。顯然，相同的機制可以在Layer-2方案中使用，也可以在Layer1中作為對客戶端效率的改進。然而要注意一點：想讓Layer-1的錯誤性證明和rollup擁有一樣的特性，對數據的共識和對狀態的共識需要是分離的過程。否則，創造區塊的節點在發布其區塊之前，需要自己驗證最近的所有區塊，這可能會限制可擴展性的增益。

Terra Classic獨立開發團隊TerraCVita擬申請幣安“行業復蘇計劃”資金支持:2月24日消息，Terra Classic獨立開發團隊TerraCVita發推向社區征求意見，希望申請幣安的“行業復蘇計劃”資金支持。目前已獲得社區大多數人的同意，Terra Classic驗證者BetterLunc也支持這一想法并強調幣安一直致力于為DeFi項目提供幫助。

TerraCVita于今年1月完成100萬美元融資，而幣安則是在去年11月宣布推出規模達10億美元的“行業復蘇計劃”。（The Crypto Basic）[2023/2/24 12:27:54]

簽名聚合

像BLSsignatureaggregation這樣的技術可以讓很多簽名被壓縮成一個，極大地節省了數據和一些計算開銷。這些技術可以用在鏈上，將一個區塊內的所有交易組合成一筆交易。這些技術也可以用在應用層，通過交易打包機制，讓許多交易打包成一個包來提交，一個簽名檢查器根據所有交易的哈希值和交易中聲稱的發送方的公鑰來驗證簽名，然后再獨立執行交易。

Vitalik解釋以太坊從PoW轉向PoS的三大關鍵原因:以太坊創始人Vitalik Buterin日前撰文解釋了以太坊從PoW轉向PoS的三大關鍵原因：1、在相同成本條件下，PoS提供了更好的安全性；2、權益證明（PoS）系統遭受攻擊后更容易恢復；3、權益證明（PoS）比ASIC挖礦更去中心化。他認為，PoW有兩個主要的優勢：1、PoS系統更像是一個“封閉”系統，這導致長期來看，系統的財富集中度會更高；2、PoS需要“弱主觀性”，而PoW則不需要。但是，這些優勢也比較有限。[2020/11/7 11:56:20]

SNARK/STARK

SNARK和STARK可以解除客戶端重新執行長時間計算的需要，因為其驗證只需一個簡單的證明。這個同樣可以在layer1上或者在layer2上完成。

動態 | Kavita Gupta離職后 ConsenSys宣布重組其各項業務:據Cointelegraph消息，5月6日，風險投資公司ConsenSys在一份新聞稿中證實，其正在重組其各項業務，以鞏固其市場地位。據悉，其ConsenSys將整合ConsenSys實驗室、加速器Tachyon、風險投資運營公司以及ConsenSys Ventures合并為一個傘型投資部門。此前報道， ConsenSys Ventures負責人Kavita Gupta表示即將辭職，將擔任顧問并在斯坦福大學任教。[2019/5/7]

在layer1實現vs在layer2實現

在Layer1上實現有以下優勢：

它對鏈“保留可識別性”，因為默認的基礎設施能夠理解可擴展性解決方案，并且解釋發生了什么

Vitalik為以太坊分片技術發布部分概念驗證:據coindesk報道，以太坊創始人Vitalik Buterin在發布 “分片即將到來”時分享了一個新的代碼庫，該代碼庫記錄了所謂的“分支選擇規則”的部分概念驗證，這是“以太碎片”如何與主區塊鏈相互作用的代碼。分片技術旨在將以太坊分成幾個并發網絡，從而使整個網絡更加高效地擴展。這將有助于 緩解 網絡面臨的擁塞，從而提高交易速度并降低成本。[2018/5/2]

它降低了Layer-2解決方案的碎片化風險

它允許網絡圍繞解決方案去組織基礎設施，例如，為響應新的區塊，自動地更新證明；交易可抵抗DoS攻擊；等等

在需要有所犧牲的情況下，它為節點提供了更多的選擇自由，節點可以考慮自己的需要。例如，一些客戶端可能存儲所有的狀態，并最小化帶寬，然而其他的客戶端可能無狀態地驗證區塊，并接受這樣做帶來的帶寬損失。作為一種選擇，一些客戶端可能會使用基于錯誤性證明的驗證方式去節省花銷，而另一些客戶端可能會驗證所有狀態去最大化他們的安全等級。

在layer2上實現有以下優勢：

它給未來可能出現的創新保留了空間，不需要硬分叉區塊鏈

可以最小化共識層的復雜性，尤其是在不同場景需要多種方案時，這是很大的優勢

用戶可以因此從擁有很強假設的應用中受益，而不必在共識安全性構造中引入這些假設

需要權衡的時候，它為應用提供了更多的選擇自由，應用可以按自己的需要挑選方案。一些應用可以在鏈上運行，而另一些可以在rollup中運行

其他的關鍵點

從依賴于相同底層行為的Layer1和Layer2上獲得的可擴展性增益一般是不能結合的。例如，使用錯誤性證明得到的可擴展性增益與使用rollups得到的可擴展性增益不會彼此疊加，因為他們根本上是實現了相同的機制，因此如果使用rollups在基礎層得到了10000tx/sec，使用錯誤性證明達到1000tx/sec是安全的，只使用錯誤性證明在相同的基礎層上得到10000tx/sec也是安全的。在Layer1和Layer2上做相同的事會導致不必要的基礎設施膨脹，因此經常在兩者中選擇一個是比較合理的。例如，如果不管不顧地使用Layer2的無狀態合約，那么這也會使Layer-1的狀態極其昂貴，而不能去有效地實施layer-2的方案，因此，要保持較小的狀態，免得layer1也需要構建無狀態客戶端。同樣的需要注意的是，數據可用性是唯一一件可以在Layer1上可以解決、但在Layer-2上則只能依靠大幅放松的安全假設來提供的事。這是因為在數據可用性證明或者其它可用別的塊和糾刪碼來重構一個塊的替代性系統中，區塊重構在很大程度上依賴于客戶端一側的隨機性，而對于不同的客戶端這個隨機性又是不一樣的，且在鏈上不能重復。

結論

在Layer2進行持續創新的愿望是一個很重要的論點，這驅使我自己傾向于對eth2提供一個重量級的Layer-2設計，即最小化Layer1提供的特性。然而，因為一些需要，我們想在Layer1提供一個顯式的工具。根據前述理由，最重要的一件事應該就是在通用可擴展區塊鏈的Layer1中的數據可用性，這也是為什么要完全實現eth2，而不是對已存的eth1鏈構建一個重量級Layer-2的路線圖的主要原因。

原文鏈接:https://ethresear.ch/t/cases-where-the-same-thing-can-be-done-with-layer-1-and-layer-2-techniques/6111作者:Vitalik翻譯&校對:haiki&阿劍

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