五分钟了解:以太币 2.0 路线图中的进步重心—Rollup动态

/ 发布时间 / 2021-10-25
所有些区块链在开发时都会面临同样的问题,被叫做“区块链三难困境”的三难是去中心化、安全性和可扩展性,每一个区块链只能解决这3个中的2个。...

所有些区块链在开发时都会面临同样的问题,被叫做“区块链三难困境”的三难是去中心化、安全性和可扩展性,每一个区块链只能解决这 3 个中的 2 个。在ETH中,它是去中心化和安全的,但缺少可扩展性。

无论你是不是参与过ETH的链上交互,你都可能听说过 Gas 成本这个词。Gas 成本本质上是你在实行买卖时支付的成本,这笔成本是为了补偿你的买卖需要用的计算能量。现在,ETH互联网有每秒 15 笔买卖 的限制,考虑到用ETH及其蓬勃进步的 Dapp 生态系统的需要,这还远远不够。这样的情况会从本质上导致了一个瓶颈,即互联网被买卖堵塞,致使 Gas 成本暴涨。每一个人都在争取他们的买卖会先被验证和实行,有的人甚至想支付比别的人更高的 Gas 成本来确保买卖迅速完成,实质上意味着将买卖包含在一个区块中的需要超越了区块本身的空间,结果将会是 Gas 费的暴涨。

这就产生了一个问题,难道只有拥有很多的资金才能用ETH?这显然不是ETH的刚开始目的,它旨在为世界上的每一个人提供前所未有些金融途径。它想要公平的角逐环境,而不是成为“富人的游乐场”。因此,ETH迫切需要扩展解决方法。

解决ETH基础层(第 1 层)的可扩展性问题,意味着ETH需要增加其区块的限制以提升 TPS,这么做的结果将是成为矿工/节点所需的硬件将很昂贵(即设置节点),最后ETH将变得愈加中心化。

因此,现在ETH社区觉得扩展ETH区块链的最好办法是通过第 2 层(Layer 2)扩展解决方法。第 2 层扩展解决方法有 3 大类技术:Plasma、状况通道和 Rollups。

下面,我将详细介绍 Rolluh3s。

假如你不知晓第 2 层的意思是,那样你可以如此理解,第 1 层是刚开始的主要区块链(ETH),在那里ETH的用户达成协议并构建各种应用程序,所以当第 1 层拥塞时,你可以有一个智能合约来连接到主链外的“第 2 层”,在那里买卖可以被处置,然后再返回到可以验证的主链上。第 2 层是一个额外的区块链,它比ETH主网本身的效率更高,本钱更低。将第 2 层视为第 1 层(ETH主网)的子城市,它多少地在第 1 层的控制下帮运算。

Rollup 是一个很聪明的扩展解决方法:它本质上是将计算过程从主链转移到称为“Rollup 链”的单独链上。“Rollup 链”本质上是一条独立的区块链,在这部分“Rollup 链”上,实行买卖之后,数据被聚合并大全在一块,然后传输到主链进行验证。因此,这项技术被叫做 Rollup(大全)。计算过程在链外进行,并且将放入ETH主链区块里的数据也降低了,这两者都可以降低ETH的互联网拥塞。

而 Rollup 技术要想推行,这个过程需要要有一个“中介”——一个将“Rollup 链”连接到主链的智能合约。该智能合约的主要功能是促进转移并验证“Rollup 链”发生的所有都根据规则进行。这种 Rollup 技术有哪些好处是它可以将ETH的 TPS 从 15 TPS 提升到 1000 TPS,同时将每笔买卖的 Gas 成本从 45,00 GAS 减少到大约 300 GAS。

ETH社区的成员和开发职员对 Rollup 技术进行了很多讨论和辩论。这其中的争论来自于两种都可性的 Rollup 技术:Optimistic Rollups 和 ZK-Rollups(零常识大全)。

Optimistic Rollups 用一种称为“欺诈证明”的技术点,容易来讲,Optimistic Rollups 不实行任何计算,由于它们只不过与ETH主链同时运行,并且在买卖被实行和批处置后,它们只不过将数据发布到主链并假设它是正确的,因此被称 Optimistic(乐观)。

显而易见的问题是,Optimistic 如何能证明数据是正确的?这其实就是“欺诈证明”的用武之地。Optimistic Rollups 有一个名为“争议解决系统”的机制。假如有人从 Rollup 链向主链发送了无效或欺诈性买卖,则该系统将捕获和惩罚该人。想要将这批买卖提交给主链的一方也需要提供保证金才能如此做。这种保证金一般以 $以太币为单位,假如 Rollup 互联网中的其他方发现了无效或欺诈的买卖,他们可以提交欺诈证明。通过提交此欺诈证明,买卖将第三运行,但这次是在ETH主链上运行,假如发现它真的是欺诈性的,则买卖的提交方的保证金将被削减,该人将损失其资金,以此来阻止恶意行为。

应该注意的是,“争议解决系统”是双向的,即便是提交“欺诈证明”的一方也需要提交保证金,假如验证买卖是没欺诈的,那样他们也会失去保证金。这可确保互联网不会因多个非必须的欺诈证明而过载。

现在 OptimisticRollups 已经有两个主要协议投入用,Optimism 和Arbitrum。这两者都以不一样的方法在ETH主网上推出,并获得了不同程度的绩效。

而 OptimisticRollups 的主要问题是时间。在主链上验证买卖之前,需要有足够的时间发送欺诈证明,并验证批次中没欺诈性的买卖。因此,假设你在 OptimisticRollup 链中提交了一个代币交换的买卖,你将不能不等待此交易平台在的批次通过争议解决系统,假如涉及欺诈买卖,则它有待解决,然后才能验证买卖。此过程可能需要数天,有时需要 2 周,这意味着你可能需要等待很久才能实行买卖。

因此,一种更复杂的 Rollup 技术应运而生,被叫做 ZK-Rollups。

ZK-rollups 用称为“ZK 证明”的技术点。它的工作原理是在主链外进行计算和数据存储过程,并将批次发送到第 1 层,它们会被立即验证或拒绝。容易来讲,将需要验证的数据视为“秘密消息”,将 ZK 证明视为一种工具,可叫你证明“秘密消息”,而不需要透露这个“秘密消息”是什么(因此也被开发者成为零常识)。它是一种可以证明你知晓某些“秘密信息”而不必透露它的方法,同时也进一步降低了发送到主链的数据。这种零常识证明系统允许即时验证或拒绝买卖。

这项技术极其复杂,且是一项尤为重要的技术,因此大部分ETH社区成员期望它成为ETH扩展问题的长期解决方法。它在解决 OptimisticRollups 的买卖时间问题的同时也解决了 Gas 成本问题,并且技术的设计方法使得任何一方都不可能提交欺诈或恶意买卖。

但,ZK-Rollups 同样也有缺点。虽然与 OptimisticRollups 相比,它好像是更好的解决方法,但它与 EVM 不兼容。与 EVM 不兼容意味着ETH主链上的现有应用程序将没办法轻松的移动到 Rollup 链。想要迁移到 Rollup 链上的现有应用程序将不能不重写代码。认识到如此的重大问题,ZK-sync 开发团队现在正在开发与 EVM 兼容的 Rollup 链。假如他们成功了,那样 ZK-rollups 将真的成为现在ETH主网的“富人游戏规则”改变者。

现在有不少项目以不一样的方法用 ZK-rollups,譬如 Loopring、Hermez、ZK tube、Aztec、Starkware 和 ZK-sync,它们都非常出色且很具备革新性。

现在ETH生态系统有数百个 去中心化的金融 协议,所有这部分协议都在ETH主网的用户很多用。因此,可以想象一下当 Rollup 技术达成后的场景,它为几乎任何拥有网络的人打开了ETH的 去中心化的金融 世界。除此之外,低 Gas 成本和买卖时间的降低本身将致使更多依靠“低成本和迅速买卖”的新项目被创建。因此,不只或有成千上万的新用户可以轻松用ETH,而且还或有成千上万的开发者加入ETH。

值得注意的是,ETH事实上可以成为解决区块链三难困境的第一个区块链。ETH下面的一个主要升级是合并,也就是将共识层(信标链,之前称为“以太币2”)与实行层(现在的ETH链,之前称“以太币1”)合并,合并之后将第三只有一条ETH区块链。而在合并之后的下一个主要升级将是共识层的数据分片,事实上是加速 Rollups。

因此,简而言之,ETH路线图是以 Rollups 为中心,旨在加速和增强 Rollups。

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