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吴说深度:Layer2季节将至? 一文读懂其分类与未来

时间:2021-09-24 15:57编辑:admin

吴说作者

本期的编辑

第1层2分类

二层扩展主要有Plasma、Rollup、Validium三种方案。 根据数据存储位置的不同,分为包含Plasma和Validium的链下数据和链上数据,后者为Rollup技术。 Rollup还可以通过从计算结果返回主链时的验证方法细分为ZK Rollup和Optimistic Rollups。

零知识的证明

欺诈证明

链式数据

ZK滚动上升

最佳滚动

链下的数据

Validium

等离子体

Plasma提出最古老,逻辑也最简单,将数据的计算和存储分为两层,将计算结果的默克尔根定期放回主链,再经过一定的等待期,在等待期内对计算结果提出质疑,并提供错误性证明(fraud proof ),从而在默克尔根上存在欺诈行为虽然Plasma造成了等待时间过长等诸多问题,但最重要的是安全性,是如何证明数据的真实性,毕竟此时数据已经被转移到了二楼。

Plasma很难有好的解决方法,Matic也消沉了很久,但改名为Polygon,把赛道改成了layer2聚合器,终于重生了。 目前解决数据可用性的思路有两种,一是监管第二层运营商,防止数据被篡改,二是直接将数据放在链条上。 两种方法可以直观地看到优缺点,前者有监守被盗的危险,后者扩张效果差。 由于区块链的世界,安全性远比性能重要,所以实际上早就提出了第二个方案,那就是Rollup。

Rollup将计算移动到链的下方,但数据仍保留在主链中。 由于没有数据可获得性的问题,运营者干坏事或离线时的损失比较少。 更重要的是,不存在数据可用性问题意味着资产不需要与所有者有明确的逻辑映射关系。 与其他双层扩展方案相比,Rollup具有通用性,例如,Rollup可以执行EVM,从而现有的以太网APP应用可以在不编写新代码的情况下迁移到Rollup。 为了提高效率,Rollup使用一系列压缩技术,尽可能以计算替换数据,最终的可扩展性与链下的数据无法比较,但可以将第1层的TPS至少放大100倍。

剩下的问题是计算结果的验证,这个问题也同样有两种解决方法,形成了两种Rollup。

Optimistic Rollup与Plasma一样,将欺诈证明作为验证的一部分使用。 主链记录了链下各步骤计算的默克尔根,如果发现与某批次的计算结果对应的新默克尔根错误,则向主链发放错误证明,如果验证合格,则进行该批以后的所有批交易ZK Rollup必须在每次使用有效性证书解决上述问题的:状态回复时提供零知识证书(ZK-SNARK )。 该证书将通过主链上的Rollup合同进行验证,以证明这些交易实际存在,并且这些交易由发起人签名。 这样就消除了运营者提出无效或篡改状态的可能性。

解决数据可用性的另一种思路——通过监督第2层运营商产生了Validium。 StarkEx在提出Validium协议时,将引入许可型数据可用性委员会来缓解这一问题。 每次更新状态时,都必须由达到特定人数的DAC成员签名。 这表示DAC实际上收到了数据。 在StarkEx,DAC有八个成员,他们是受法律监管的知名组织。 因此,很难将Validium视为完全中心化的协议。 但是,以中心化为代价,扩展性能变为了TPS的600倍以上。 这是游戏业界等即使追求终极速度也不太在意的可靠路线的魅力所在。

2Layer2 比较

最佳滚动上升

ZK滚动上升

Validium

去中心化

很贵

很贵

很低

安全性

欺诈证明有可能失败

需要可靠的初始设定

不需要可靠的初始设定

TPS

500

2000

9000

取款时间

一周

几秒钟

几秒钟

技术难度

很低

很贵

很贵

玻璃制品

很低

很贵

很贵

通用计算

简单

困难

困难

1、由于Rollup具备链上数据的可用性,中心化程度较高,Validium需要作为监管者的机构,因此中心化程度不够。

2、Optimistic Rollup的安全模型基于以下假设:至少存在一个诚实的节点,执行所有OR交易,在无效状态转移被发出时自主提交错误性证明。 由于活动节点的数量有上限,因此概率非常低,但可能会发生复杂的攻击。 另一方面,由于零知识证明技术需要普遍可靠的初始设置,因此如果此设置有问题,ZK Rollup的安全性也会降低。

3、零知识证明技术下的TPS相当高,因为免除了重复的验证过程。 考虑到隐私计算,根据Vitalik的预测,Optimistic Rollup的TPS提高将不足100倍,但ZK Rollup将超过500倍。

4、诈骗证明需要长达一周的等待时间,由第三方提供流动性,但需要支付额外的成本,承担额外的第三方风险。

5、ZK-SNARK技术相对复杂。

6、理由和上面一样,更复杂的计算自然支出更大,但由于TPS更高,实际手续费更少。

7、在以太网上可以执行的计算大部分都可以在Optimistic Rollup上进行,包括智能合约的可组合性。 ZK Rollup目前只能进行简单的支付、转账和其他特定的程序。

3Layer2 布局展望

区块链项目在任何一条赛道上,技术都只在初期竞争。 随着用户数量的积累、生态建设,商业模式逐渐清晰、稳定。 这时,竞争的是流量。 因为项目参与者越多,人们的共识也就越强,即使有技术上的不足,人们也愿意等待重复。 就像比特币一样,以太坊也是,被称为TPS的数以万计的公共链实际上对以太坊没有竞争压力。 因为以太坊也可以(ETH2.0和Rollup上线后TPS就上升到10万),只是时间问题。

回到layer2赛道,Arbitrum的锁定量急剧增加,但就个人而言,Arbitrum和Optimistic是同一个欺诈证明范畴的Rollups方案。 但是,我没想到共识会形成得这么快,技术竞争将首先展开。 Optimistic Rollup的技术缺陷是欺诈带来的安全隐患和等待时间过长。 ZK Rollup的技术课题是需要可靠的初始设定,无法进行通用的计算。 与之相比,Optimistic Rollup的技术课题是天然的瓶颈,目前没有提高的余地,但ZK Rollup的通用计算可以在不久的将来实现。 所以,很多人认为短期看Optimistic Rollup,长期看ZK Rollup,毕竟ZK Rollup还有TPS和取款时间的优势。

但是,Optimistic Rollup的技术门槛低,为占领市场带来了许多额外的机会。 事实上,其他公共链也可以成为以太坊的Rollup。 只需创建符合Rollup设计模式的桥,并将所需数据发布到以太网上。 很有可能是Optimistic Rollup,可以接受它们。

也就是说,三个第2层场景各有好处。

1、ZK Rollup即使在技术上无法突破,也可以在简单的支付领域发挥高TPS和高去中心化的优点。 适应传统的金融支付功能需要以秒为单位的速度。

2、Optimistic Rollup即使ZK Rollup在技术上被迫实现突破,也同样可以作为Rollup的桥梁纳入“流亡”的雄链。 与传统的金融借贷功能相对应,山寨公共连锁中存在着大量的借贷平台,人们在借钱时往往不太在意TPS的高低和取款时间的快慢。

3、Validium可以以牺牲中心化为代价最大限度地发挥TPS的优势,这非常适合机枪池这样的基金。 与传统金融的投融功能相对应,人们在进行股票交易时对速度的要求最高(特别是高频交易)。

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