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Vitalik Buterin :混合 Layer 2 協議的曙光_VIT

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撰文:

VitalikButerin

該中文版本編譯由鏈聞提供。

當前以太坊Layer2擴容解決方案正從理論走向實踐。但與此同時,我們越來越明顯的看到這些技術存在內在挑戰,離成熟的以太坊擴容技術還有一定距離。

在很大程度上,以太坊是成功的,因為以太坊的開發者體驗很不錯:編寫程序、發布程序、任何人都可以與之交互。另一方面,設計一個狀態通道或Plasma應用,依賴于很多關于激勵和應用特定用例開發復雜性的明確推理。狀態通道適用于特定用例,例如在兩個交易者或兩個游戲玩家之間發生的多筆重復支付,但是更加通用的用例似乎依然存在一定難度。Plasma?可以用于支付場景,但想要實現通用用例存在一定程度的挑戰:即使是部署一個去中心化交易所,也需要客戶存儲更多的歷史數據,而且在Plasma上部署以太坊式通用智能合約似乎也非常困難。

但與此同時,一個被遺忘的「半Layer2」的協議類別再次出現了——這一類型雖然無法提升可擴展性,但能實現更加泛化和安全的模型。

在2014年發布的一篇博客文章中,我介紹了「影子鏈」的概念,它是一種在鏈上發布區塊數據的架構,但在默認情況下并不會驗證區塊。相反,區塊會被暫時接受,然后在一段時間之后才最終確認。在這兩周內,臨時被接受的區塊可能會受到挑戰,通過挑戰驗證區塊,如果區塊最終被證明是無效的,那么該區塊所在的鏈將會被恢復,同時原始發布者的保證金會被扣除作為懲罰。合約不會追蹤系統的完整狀態,只會追蹤狀態根,用戶自己也可以從頭至尾處理提交給區塊鏈的數據來計算狀態。

Vitalik Buterin:已把2011年制作的游戲上傳到IPFS:金色財經報道,以太坊聯合創始人Vitalik Buterin在社交媒體上稱,我把在加密前(2011年)做的一款游戲上傳到IPFS。祝好運。

對此,Aave及LensProtocol創始人Stani表示,一件很酷的事情是,有一個哈希值,所以你可以隨時找到游戲并玩它。不知道你用什么來創建它,但是帶有Unity的webGL使得為IPFS渲染變得非常容易。[2023/5/23 15:20:23]

而最近出現的一個叫做ZKRollup的提案,通過使用ZK-SNARKs驗證區塊的有效性,雖然沒有挑戰期,但是可以達到同樣的效果。

上圖:發布在鏈上的ZKRollup包剖析圖。影響ZKRollup系統狀態的數百筆“內部交易”被壓縮成一個包,其中包含約占10個字節大小的每筆內部交易,以及用于證明相關轉移過程全部有效性的SNARK,約100-300字節。

在上述情況下,主鏈用于驗證數據可用性,但不會驗證區塊有效性或執行任何重要的計算。因此,這種技術在擴容上并沒有什么關鍵優勢,因為鏈上數據負載最終會成為瓶頸,但不可否認,它依然是一個非常重要的手段。數據比計算更便宜,而且市場上也有很多大幅壓縮交易數據的方法——主要是因為交易中絕大部分數據都是簽名數據,而且很多簽名可通過多種形式的聚合壓縮為單個簽名。ZKRollup承諾每秒可以處理500筆交易,這個效率比以太坊本身提升了三十倍,這是因為它將每個交易壓縮到了僅僅10個字節,交易有效性由零知識證明驗證,因此不需要包含簽名。另一方面,使用BLS聚合簽名可以在「影子鏈」中實現類似的吞吐量。即將推出的伊斯坦布爾硬分叉會將數據的gas成本從每字節68個單位減少到每字節16個單位,同時還會將吞吐量提升四倍。

Vitalik:可以對ENS域名年費進行投標,增加ENS DAO收入:金色財經消息,以太坊創始人Vitalik Buterin(V神)在其個人網站發表文章,討論ENS域名是否應該引入基于需求的注冊常態費用。V神表示,如今的ENS域名注冊常態費用非常便宜,由此引發了產權強度和公平性之間的權衡問題,而且ENS二級市場的高度投機性也無法確保市場的有效性。因此,V神提出可考慮為ENS域名引入基于需求的維護費用,對于ENS域名年費進行投標,從而以市場化方式對高需求的ENS域名進行定價。這一方法可提高域名搶注成本,同時可為ENS DAO增加收入。[2022/9/9 13:19:05]

那么,相比于Plasma這樣的鏈下擴容技術,像ZK/OptimisticRollup這種數據鏈上技有什么好處呢?

首先,ZK/OptimisticRollup無需「半可信」運營商。在ZKRollup中,因為交易有效性是通過加密證明來驗證的,所以package的提交者其實沒有太多辦法「動壞心思」。在OptimisticRollup中,惡意提交者可以發布「壞區塊」,但下一個提交者可以在發布自己的區塊之前立即挑戰該區塊。在?ZKRollup?和?OptimisticRollup?中,會有足夠多的數據會發布到鏈上,允許任何人計算完整的內部狀態,需按順序處理所有提交的delta即可,而且沒有取消此屬性的「數據扣留攻擊」。也就是說,成為一個運營商可以是完全「無需許可」的,所需的保證金也僅僅是用于反垃圾郵件的目的而已。

B-Harvest將于4月14日推出代替Gravity DEX的新項目Crescent:4月8日消息,Gravity DEX開發團隊B-Harvest宣布代替Gravity DEX的新項目Crescent(CRE)計劃于4月14日推出,并將由Cosmos Hub轉向基于Cosmos的同名區塊鏈Crescent。B-Harvest團隊還計劃通過一系列新功能充實該平臺,包括跨區塊鏈借貸工具以及新的訂單簿DEX模型。一旦Crescent啟動,B-Harvest的舊協議Gravity將繼續運行,Crescent將向用戶提供質押收益獎勵,以吸引用戶將流動性遷移到新協議。

此前報道,Gravity DEX開發團隊成立代替Gravity DEX的新項目Crescent,Crescent已經公布了治理代幣CRE分配模型,總量2億枚,其中將向ATOM委托者(delegator)空投1億枚,另外1億枚作為戰略儲備。(CoinDesk)[2022/4/8 14:13:10]

其次,OptimisticRollup的實現更加泛化,OptimisticRollup系統中的狀態轉換函數可以在單個區塊的gas上限中用來進行更加通用的計算。理論上,ZKRollup?也可通過相同方式實現通用計算,但實際操作中,將?ZKSNARKs?用于通用計算是非常困難的,至少到目前為止是這樣。

Cosmos上IBC DeFi協議Gravity DEX已完成部署:據官方消息。7月13日,Cosmos上IBCDeFi協議GravityDEX宣布已完成部署,后續將上線GravityBridge以連接以太坊和其他EVM兼容鏈。GravityDEX是為CosmosHub創建的鏈間去中心化交易所,并將CosmosHub確立為鏈間中心,允許交易任何連接鏈的代幣。[2021/7/13 0:47:15]

再次,OptimisticRollup更容易構建客戶端,因為它對Layer2網絡基礎設施的需求較少,只需掃描區塊鏈即可完成很多工作。

不過,像?ZK/OptimisticRollup?的優勢是什么呢?實際上,這是一個高度技術性的問題,也就是所謂數據可用性問題。

基本上,有兩種方法可以在Layer2系統中「作弊」:第一種是將無效數據發布到區塊鏈上,第二種是根本不發布數據。

發布無效數據其實很容易處理,因為一旦數據在鏈上發布,有許多方法可以確定它是否有效,并且將提交的無效數據標記為無效,提交者也會因此受到嚴厲的懲罰。另一方面,不可用數據相比而言會更難處理,因為即使遇到挑戰也無法檢測到不可用性,也無法精準確定這些未發布的數據到底是誰的錯誤,尤其是在數據被默認保留的情況下,僅當某些驗證機制試圖驗證其可用性時才按需顯示。這一點在「漁夫困境」中得到了說明,即在一個挑戰響應游戲中,無法區分惡意提交者和惡意挑戰者:

公告 | OKEx已完成VITE主網切換并開放VITE充提:據官方消息,OKEx已完成VITE主網切換,于2019年09月26日11:30(HKT)開放VITE的充提。[2019/9/26]

上圖:漁夫困境。如果你僅在T3時刻開始觀察給定的特定數據,那么就無法知道自己是在Case1還是在Case2里,因此也就不知道到底是誰的錯。

通過將問題推給用戶,Plasma和狀態通道有效地解決了「漁夫困境」問題:如果你是一個用戶,并且決定與另一個用戶進行交互,假設該用戶沒有向你發送他們應該發布的數據,那么你就會退出,并轉移到下一個交易對手/操作員。作為用戶,你擁有所有以前的數據和由你簽署的所有交易數據,這一事實使你可以在區塊鏈中證明自己在Layer2協議中擁有的資產,從而安全地將這些資產帶出系統。另外,你還需要有接收資產的操作證明,同時,沒有其他人可以證明你把相關資產發送給其他人,那么你就獲得了這筆資產。這個技術的確很優雅,但卻依賴一個關鍵性的假設:每個狀態對象都有一個邏輯「所有者」,而且在未經該所有者同意的情況下,對象狀態是不能被更改的。

所以,該技術適用于基于未花費交易輸出的支付交易,甚至可以用于去中心化交易所,但這種「所有者」的屬性還遠遠不夠。一些應用并沒有自然所有者,即使在那些擁有所有者的應用程序中,也經常出現多個人可合法地對相關對象進行編輯。如果不引入拒絕服務攻擊的可能性,就沒有辦法允許任意第三方退出資產,因為沒有人能夠證明發布者或提交者是否有過錯。

此外,Plasma和狀態通道還分別存在一些其他問題。對于那些還沒有加入狀態通道的用戶,不允許進行鏈下交易。Plasma?要求用戶用戶存儲大量的歷史數據,當不同的資產相互交織時,這些數據會變得更大買單機制的去中心化交易所中發生的那樣)。

因為數據鏈上計算鏈下(>的?Layer2?技術沒有數據可用性問題,所以不存在上述弱點。ZKRollup?和?OptimisticRollup?會非常謹慎地在鏈上放置足夠的數據,以便允許用戶計算?Layer2?系統的完整狀態,確保如果任何參與者消失,新的參與者可以輕而易舉地頂替。Layer2?技術的唯一問題是不進行鏈上計算的情況下驗證計算,但這其實是一個很容易解決的問題。而且,擴容會帶來更大的效益:ZKRollup?中每個交易大約10個字節,通過使用BLS聚合簽名,OptimisticRollup?也能達到類似的級別。理論上,每秒最高可達500次交易,而在伊斯坦布爾升級之后該指標數字可以達到每秒2000次。

但是,如果你想獲得更高的可擴展性呢?

實際上,數據鏈上Layer2?和數據鏈下Layer2?協議之間存在很大的中間地帶,許多混合解決方案較好地利用了兩者的優勢。舉個簡單的例子,通過在鏈上發布一個訂單撮合映射,就可以防止部署在PlasmaCash上的去中心化交易所出現歷史存儲爆炸問題:

上圖左:擁有一個代幣的?PlasmaCash?用戶需要存儲的歷史數據;

上圖中:當擁有一個代幣且該代幣是通過原子交換獲得時,PlasmaCash?用戶需要存儲的歷史數據;

上圖右:如果訂單撮合被發布在鏈上,PlasmaCash?用戶需要存儲的歷史數據;?

在去中心化交易所用例之外,為了減少用戶需在?Plasma?中存儲的歷史數據量,則可以讓?Plasma?鏈定期在鏈上發布每個用戶的一些數據。我們還可以想象一個平臺在某些狀態有邏輯「所有者」的情況下像?Plasma?一樣工作,或者在某些狀態沒有邏輯「所有者」的情況下,像?ZKRollup?或?OptimisticRollup?一樣工作。Plasma開發人員已開始著手這些優化工作。

其實,現在有必要為?Layer2?擴容解決方案的開發者提供一個強有力的用例,讓他們更愿意在鏈上發布每個用戶的數據:這樣會極大地提升開發便捷性、通用性和安全性,并減少了每個用戶的負載。這么做也會提升效率,即使在完全鏈下的?Layer2?架構中,用戶在不同交易對手方和提供商之間存、取款和轉賬也將是不可避免且經常發生的,因此,會產生大量的用戶數據。顯然,混合路由為實現在準?Layer2?架構內部快速部署完全通用的以太坊式智能合約打開了一扇門。

撰文:VitalikButerin

編譯:鏈聞

來源:鏈聞

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