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Layer2季节将至? 一文了解其分类与将来

2021-09-23 19:02数字货币 人已围观

简介吴说作者|吴卓铖本期编辑|ColinWu1Layer2分类二层扩容主要有三种策略:Plasma、Rollup和Validium。...

吴说作者 | 吴卓铖

本期编辑 | Colin Wu

1 Layer2 分类

二层扩容主要有三种策略:Plasma、Rollup 和 Validium。依据数据存储地方可分为链下数据和链上数据,前者包括 Plasma 和 Validium,后者为 Rollup 技术。Rollup 又可以依据计算结果传回主链时的验证办法不同细分为 ZK Rollup 和 Optimistic Rollups。

Plasma 被提出的时间最早,逻辑也最容易,它将数据的计算和存储都迁移至二层,按期将计算结果的默克尔根传回主链,再经过一段时间的等待期,假如等待期内有节点对计算结果提出质疑,并通过提供错误性证明证实该默克尔根存在欺诈行为,那样实行者就会被罚没保证金。Plasma 衍生出不少问题,包括等待期过长等缺点,但非常重要的还是安全性,即怎么样证明数据的真实性,毕竟此时数据已经被转移至二层。

Plasma 一直没非常不错的解决方案,Matic 也因此沉沦许久,直至更名为 Polygon,转变赛道为 layer2 聚合器才得以重生。现在,解决数据可用性的思路有两种,一种是对 layer2 运营商进行监管,预防其篡改数据;第二种是直接数据放在链上。两种办法可以直观地看出优势和弊端,前者存在监守自盗隐患,后者扩容成效较差。区块链的世界,安全性远比性能更要紧,因此事实上第二种策略更早被提出,这就是 Rollup。

Rollup 将计算转移到链下,但数据保留在主链。由于没有数据可得性问题,所以运营者假如作恶或者离线所导致的损失相对更少。更为要紧的是,没有数据可得性问题意味着,资产不需要和所有者有明确的逻辑映射关系。相比其他二层扩容策略,Rollup 是具备通用性的,譬如可以在 Rollup 中运行 EVM,从而使现有些ETH应用可以在不写新代码的状况下迁移至 Rollup。为了提升效率,Rollup 用了一系列压缩方法,并尽量地用计算替代数据,虽然最后可扩展性与链下数据没办法相比,但还是能将 layer1 的 TPS 扩大至少100倍。

剩下的问题便是计算结果的验证,这个问题同样有两种解决方法,从而形成了两类型型的 Rollup。

Optimistic Rollup 与 Plasma 相同,在验证环节同样用欺诈证明:主链记录了链下每一步计算的默克尔根,假如有节点发现某批次计算结果对应的新默克尔根是错误的,他们可以在主链上发布错误性证明,假如校验通过则对该批处置之后的所有批处置买卖全部回滚。ZK Rollup 用有效性证明解决上述问题: 每一次状况回传都需要提供零常识证明,该证明将由主链上的 Rollup 合约来验证,证明的确存在这部分买卖,且这部分买卖是由发起人亲笔签名过的,这就杜绝了运营者提交无效状况或篡改状况的可能。

解决数据可用性的另一种思路——对 layer2 运营商进行监管,则催生了 Validium。StarkEx 在提出 Validium 协议时,引入许可型数据可用性委员会来缓解这一问题。每一次状况更新需要由达到特定人数的 DAC 成员签名,以此表示 DAC 确实收到了数据。在 StarkEx 中,DAC 有 8 位成员,他们都是遭到法律监管的知名组织。因此,你非常难将 Validium 视作一个完全去中心化的协议。不过,牺牲去中心化换来的是超越600倍 TPS 的扩容性能,这对于一些追求极致速度而不太在乎的可信赖度的赛道具备肯定吸引力,比如游戏行业。

2Layer2 比较

1、Rollup 拥有链上数据可用性,因此中心化程度较高,Validium 需要机构作为监管方,因此去中心化程度不够。

2、Optimistic Rollup 的安全模型基于一个假设:至少存在1个诚实节点,会实行所有 OR 买卖并在无效状况转换发布时主动提交错误性证明。因为活跃节点的数目存在上限,所以还是大概会出现一些复杂的攻击,虽然概率很小。另一边,零常识证明技术需要一个常见性的可信赖初始设置,因此假如该设置出现问题,ZK Rollup 的安全性也会优惠扣。

3、零常识证明技术下的 TPS 高出很多,由于免去了反复的验证过程。假如考虑隐私计算,依据 Vitalik 的预测,Optimistic Rollup 的 TPS 提高将不足100倍,但 ZK Rollup 却超越500倍。

4、欺诈证明需要长达一周的等待时间,虽然有第三方提供流动性,但那需要支付额外的本钱,承担额外的第三方风险。

5、ZK-SNARK 技术相对更复杂。

6、理由同上,更复杂的计算自然开销更大,不过因为 TPS 更高,实质手续费更少。

7、几乎所有在ETH上可以实行的计算都可以在 Optimistic Rollup 上完成,包括智能合约的可组合性。ZK Rollup 现在只能进行容易的支付、转账和其他特定程序。

3Layer2 布局展望

区块链项目,无论什么赛道,技术都只在早期进行比拼。伴随用户数目的不断积累,生态的不断建设,商业模式渐渐明确和稳定,此时比拼的是流量。由于当一个项目参与者多了,大家对它的共识也就增强了,这个时候即使存在技术上的不足,大家也想等待它的迭代。BTC这样,ETH也是,那些号称 TPS 上万的公链实质对ETH毫无角逐重压,由于ETH也能做到,只不过时间问题。

回到 layer2 赛道,虽然 Arbitrum 锁仓量疯涨,但个人不觉得共识能这么快形成,技术的角逐还是首当其冲。Optimistic Rollup 技术上的缺点就是欺诈证明存在安全隐患和等待时间过长,ZK Rollup 的技术难点是需要可信初始设置与没办法通用性计算。相对而言,Optimistic Rollup 的技术难点是天然的瓶颈,现在看不到可以提高的空间,而 ZK Rollup 的通用计算却是可以在不久的以后达成的。这也是为什么多数人觉得短期看 Optimistic Rollup,长期看 ZK Rollup,毕竟 ZK Rollup 还有 TPS 和取款时间上的优势。

不过,Optimistic Rollup 技术上的低门槛也为其抢占市场带来很多额外机会。事实上,其它公链也可以成为ETH的 Rollup,它们仅需创建一个遵守 Rollup 设计模式的桥梁,并将必要的数据发布到ETH上就好了。而可以接纳它们的,大概率是 Optimistic Rollup 了。

总之,三种 layer2 策略各有各的优势:

1、ZK Rollup 即便在技术上没办法突破,一样可以在容易的支付范围发挥其高 TPS 和高去中心化的优势。对应传统金融的支付功能,需要秒级的速度分毫不差确度。

2、Optimistic Rollup 即便被迫同意 ZK Rollup 在技术上达成突破,一样可以作为 Rollup 桥梁吸纳“投奔”的公链。对应传统金融的借贷功能,山寨公链上存在很多借贷平台,大家在借钱时总是不那样在乎 TPS 的高低和取款时间的快慢。

3、Validium 则可以在牺牲去中心化的状况下将 TPS 优势发挥到极致,这很适用于机枪池这种基金商品。对应传统金融的投融功能,大家在进行股权买卖时对速度的需要是最高的。

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Tags: Layer2 

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