白皮书翻译：Matic——链下/侧链扩展解决方案

链下/侧链扩展解决方案

Matic白皮书

[白皮书版本号 1.1]

Jaynti Kanani <[email protected]>

Sandeep Nailwal <[email protected]>

Anurag Arjun <[email protected]>

1.摘要

加密货币已引起了广泛关注，但由于可扩展性和用户体验问题，仍无法实现大规模应用。即使在使用最广泛的智能合约平台以太坊上，也没有很多DApp被大规模应用的例子。在某些情况下，一个特定的应用暂时成功地获得了大量的用户群，但在高网络负载期间，会导致整个网络瘫痪。从本质上讲，这意味着即使最先进、应用最广泛的平台也尚未准备好大规模应用。

另一方面，有一些智能合约平台拥有更高的事务吞吐量，但为了提高事务速度，它们在去中心化管理方面做出了妥协。另外，许多即将到来的解决方案都建议开发自己的区块链，而忽略了DApps和其他项目已经在以太坊等平台上创建的数十亿美元的市值。更重要的是，他们忽略了以太坊等平台上目前存在的庞大的开发者社区和开发者生态系统。

Matic 网络致力解决可扩展性和可用性问题，同时不影响权力下放并利用现有的开发者社区和生态系统。它是现有平台的链下/侧链扩展解决方案，可为DApp /用户功能提供可扩展性和出色的用户体验。

Matic开发团队选择以太坊作为第一个展示其可扩展性的平台，并且已经在Kovan 测试网上为以太坊实现了有效的实现。预计未来将允许数字资产（例如加密代币）和加密货币的准实时传输、交易和转换。Matic网络是从以太坊开始的Plasma框架的一种适应性实现，但是Matic开发团队的“愿景”是为整个区块链提供跨链/侧链扩展解决方案。 Matic基金会计划提供Matic钱包，支付API和SDK，产品，身份解决方案以及其他支持解决方案，使开发人员可以设计，实施和迁移基于基本平台（如以太坊）的DApp。构成Matic网络思想基础的关键支柱之一是用户体验的改善，到目前为止，这一领域对于区块链应用的开发还很差。Matic开发团队已经建立了高质量的用户体验移动/ Web浏览器库，这将使企业能够大规模创建实际的最终用户应用程序。Matic网络的发展路线图还包括支持跨链转移和第三方去中心化交易所、流动资金池等。

2.为什么要Matic?

去中心化的应用正在大量提出，但是当前的区块链生态系统还没有做好规模化，以满足最终用户应用大规模应用的需求。而且，DApp的用户体验非常差，对普通用户毫无益处。区块确认速度慢、高交易手续费、低可扩展性和糟糕的用户体验是大规模应用区块链应用的关键障碍。下一节将说明当前区块链生态系统中普遍存在的问题以及Matic网络计划如何解决这些问题。详细的技术规范将在白皮书的后续章节中提供。

2.1事务速度慢

区块链事务通常非常缓慢，并且吞吐量非常有限。大多数基于PoW（工作量证明）的区块链协议对块大小有限制，并且生成块需要一定的时间。由于潜在的链重组，每笔事务还必须等待多个块确认。

基于PoS（权益证明）的区块链尝试使用质押机制来克服这些限制，但是能够通过PoS实现高吞吐量的区块链能够以去中心化的成本实现这些限制。这些限制通常是公链确保安全和去中心化的必要条件，在这种情况下，一个区块需要通过网络传播，并由所有节点验证以实现最终性。

Matic网络通过使用一个高吞吐量的区块链来解决这个问题，该区块链由一组选定的区块生产节点提供共识意见，并由一组权益人为每个检查点选择。然后，它使用一个权益证明层来验证块，并将块生产者生成的块的周期性证明（merkle根）发布到以太坊主链。这有助于实现高度去中心化，同时保持极快（<2秒）的块确认时间。

2.2事务吞吐量低

公链必须在相邻区块的生产之间保持一定的时间间隔，以确保有足够的时间进行区块传播。此外，块大小需要很小，以确保块在网络中的快速传播。这需要对特定区块中的事务数量进行相当有限的限制。

Matic网络通过使用“块生产层”来解决这个问题。块生产者使系统能够以非常快的速度生成块。该系统使用推送到主链的PoS检查点来确保去中心化（以太坊作为开始的主链），这使得Matic网络在理论上能够在单侧链上实现每秒最多的事务。

2.3可扩展性

如前一节所述，Matic网络很容易在一个单侧链上达到每秒高达事务的理论速度。未来，Matic网络有望能够轻松地横向扩展更多侧链，从而在使用相同的去中心化PoS层的同时，增加Matic链上的事务总量。

理论上，通过使用多个侧链，Matic网络具有每秒处理数百万个事务的能力。 此外，已经通过第一个Matic概念验证（proof-of-concept）的第一个Matic侧链已经证明了这样做的机制，并且可以在适当的时间添加新的链。

2.4区块链规模

在基于智能合约的区块链中，区块链上的每个块和/或计算状态必须由多个节点进行验证。每个节点必须管理状态和块的副本。随着时间的推移，链的规模不断增大，维护和验证整个区块链变得困难，导致公有链中的全节点减少，这就给去中心化带来了风险。

对于Matic网络，提供去中心化功能的主层可以选择仅存储从前一个检查点到下一个检查点的Matic 链块。 之前的所有事务/区块证明均已提交至主链。 这使得保真度极低的PoS节点可以在存储成本极低的机器中运行。未来，Matic 网络也打算启用基于移动设备的PoS矿工。

2.5多种小额支付渠道和其他链下解决方案

一些支付渠道解决方案提出了解决小额支付问题的方案。但是，使用多个DApp或用户打开和管理频道的过程很复杂。此外，通过渠道进行中介支付的速度和便利性仍存在争议。

由于Matic网络在EVM（以太坊虚拟机）上使用基于状态的架构，因此不需要在双方之间打开支付渠道。事实上，任何有效的以太坊地址都是有效的Matic地址，接收者不需要在Matic链上就可以收到付款。当他们想在主链上收回付款或者在Matic是网络生态系统的花费他们时，只需要有一个Matic钱包。

2.6高交易手续费

随着区块链生态系统的快速增长，新的加密资产正越来越多地被创建、转让和出售，通常涉及多个加密货币。而且，大多数去中心化应用程序都有自己的代币和经济性。为服务或者在区块链上进行任何交易的支付代币都需要链上转账。每个区块链都有一个交易成本结构。例如，以太坊对每笔交易收取gas费。

手续费是激励验证者并防止某些类型的安全攻击（如DoS）的重要因素。但是，由于块大小的限制，存在手续费变化的问题（取决于待处理事务池）。

Matic网络通过在块生产层进行大量的事务来实现规模经济，从而实现低成本交易，从而确保低成本，然后，使用块的Merkle根将Matic块的证明批处理到使用PoS 质押的去中心化层的高度去中心化的主链（例如以太坊）。

2.7用户体验差

与中心化应用相比，DApp上的用户体验通常较差。为了实现去中心化革命以实现大规模应用，DApp的用户体验必须与集中式同类软件相提并论。

预计Matic开发团队将致力于各种移动和Web浏览器集成工具，并在该领域开创协议的先河。它打算构建一个无处不在的移动/浏览器应用程序，该应用程序将充当区块链交互的安全交互层。 Matic开发团队将很快发布这些设计和原型。

3.介绍Matic网络

如上文所述，Matic网络旨在通过使用Plasma框架的改编版构建去中心化平台来解决区块链生态系统面临的问题。这就提供了在主链上具有终结性的快速且成本极低的事务。Matic网络当前正在运行的测试网和alpha-主网以以太坊作为主链。

Matic开发团队还正在构建一个产品生态系统，包括用户友好的移动应用程序、桌面钱包和浏览器扩展，将为所有用户提供无缝体验。可以设想，用户将能够支付、转移或持有加密资产，而不必担心底层系统的复杂性。

4.架构

由于Matic网络的核心关注点是大量用户的应用，因此应该从用户旅程开始深入了解Matic网络的技术架构，这是一个理想的选择。

当用户在以太坊网络上传输ETH或ERC20代币时，他们必须等待14秒到20秒范围内的区块确认。即便这样，用户也必须等待多个区块确认，以确保事务的结果。假设你要购买咖啡或支付代币看电影。在每笔事务中，你不仅要支付很高的手续费，而且还要等待确认。这对于想要使用该服务的用户来说是一种威慑。

此外，在高负荷期间，大量事务阻塞以太坊网络，每笔事务的gas手续费都会增加，以便获得更快的确认。Matic网络被提出作为解决这些问题的方案。

以下是Matic网络的工作原理：

1.用户在主链上的Matic合约中存入加密资产（目前仅在以太坊区块链中实现）。

2.一旦存入，代币在主链上得到确认，代币将使用Matic存放桥出现在Matic链上（技术细节在下面的章节中专门说明）。

3.用户现在几乎可以立即将代币转给任何他们想要的人（Matic链有更快的区块-大约1秒或更少），而手续费几乎可以忽略不计。

4.只要用户愿意，他们可以通过在根合约（部署在以太坊链上的合约）上建立剩余代币的证明，将代币提回到以太坊主链。

相同的方法也适用于以太坊区块链上的任何ERC-20代币或其他可替代加密资产。Matic开发团队已经创建了一个演示版本，可在以下网址获得：https://github.com/maticnetwork/contracts。

我们预计主网的alpha版本很快就会上线。

4.1角色

Matic网络生态系统将有以下几类角色：

1.最终用户

2.DApp开发人员：开发人员希望使用Matic网络来扩展他们的应用程序，并为他们的最终用户提供更好的UI/UX

3.质押人：质押人需要存入/质押代币才能获得资格，并在Matic网络中扮演非常重要的角色。他们使用PoS共识机制以2/3的多数优势验证事务并在主链上提出检查点。他们也会选择满足一定条件的区块生产节点在侧链上生产区块。

4.区块生产节点：这些区块生产节点是由质押人选择的，而区块生产节点反过来可以加快区块链的生成时间。他们必须提供大量股份才能被提名。

4.2共识

Matic网络在检查点层和块生产者的区块生产层采用双重权益证明策略，以实现更快的块时间，同时通过使用检查点和防欺诈机制在主链上实现最终性，从而确保高度去中心化。

通过这种机制，Matic网络在主链上实现了高度去中心化和最终化的高事务速度。在仅以太坊作为基础链的第一个版本中，以太坊根合约通过头块（检查点）非常有效地执行偿付能力和最终性。系统的各种要素和机制如下所述：

4.3检查点层

基本上任何人都可以将其Matic代币放到根合约上，以成为PoS检查点层（部署在以太坊链上的合约）中的质押人。这为Matic链提供了一个高度去中心化的底层。

4.4区块生产节点

在Matic网络的区块链层，有区块生产节点，由基础层的PoS 质押人选择，他们将创建Matic区块。为了实现更快的块生成时间，这些块生产者的数量将很低。预计该层将以极低至可忽略的交易手续费实现~1秒的块生成时间。

4.5检查点机制

在Matic网络的检查点层，即Matic网络PoS机制的基础上，对Matic网络的检查点层上的每几个块，在权益持有人中选择一个提议者，提出主链上的检查点。这些检查点是由提议者在验证Matic网络的块层上的所有块并创建自上次检查点以来的块哈希的Merkle树之后创建的。然后将Merkle根广播到质押人网络以获取其签名。其他权益持有人也验证了证据。如果提议的区块有效，他们将通过提供签名来批准。

该系统需要2/3的权益持有人的批准，才能为根合约提出“头块”。一旦在主链上提出了检查点，以太坊主链上的任何人都可以在指定的时间内对提出的检查点提出质疑。如果没有人对其提出质疑，并且质疑期结束，则检查点将正式作为有效的检查点包含在主链上。

除了在主链上提供最终性之外，检查点在提币中还可以发挥非常重要的作用，因为它们包含在用户提币时代币销毁证明（提币）。它允许用户使用Patricia Merkle 证明和头块证明在根和约上证明其剩余代币。注意，要证明剩余牌代币，必须通过PoS（权益持有人）将头块提交到根链。提币过程将照常收取以太坊gas手续费。

通过这种机制，Matic控制网络在主链上实现了较高的事务速度、高度的去中心化和终结性。在以太坊作为基础链的第一个版本中，以太坊根合约通过头块（检查点）非常有效地增强了偿付能力和最终性。

4.6区块生产节点选择

质押人在检查点层中通过对主链投票来选择区块生产节点。在一个预定的时间间隔内选择一个区块生产节点，直到被网络共识机制削减/移除，或者由于任何外部问题而无法参与区块生产。

4.6.1网络播种

1.Matic网络将要求公共申请运行区块生产节点

2.在网络的种子阶段，它还将自己运行3个区块生产节点

3.在那个时代，公共质押人将选择总共5-7个区块生产是节点

4.这些节点将以Matic是链N（数量）创始配置启动

4.6.2区块生产节点申请流程

1.区块生产节点必须通过在主链上按照区块生产节点抵押Matic代币量要求抵押的申请

2.该网络将维持一批有兴趣的区块生产节点（将为区块生产节点提名制定激励机制，以保持大量的区块生产节点在生产中）

质押人决定投票选举特定区块生产节点的标准如下：

-正常运行时间历史记录

-技术规格

-动态扩展能力

-位置多样性

-正在考虑的其他因素（例如[Zcash董事会提名]（https://github.com/ZcashFoundation/Elections/blob/master/2018-Q2/Board-Nominations/Sokolov_selfnomination.md））

4.6.3任期结束时投票选择

1.投票程序安排在任期结束前一周完成

2.现有的区块生产节点可以重新出现在选举中

3.质押人从被提名人中投票选举区块生产节点

4.6.4在当前任期内更换区块生产节点

如果区块生产节点未能及时移除/无法参与区块生产，将从临时池中招募新的区块生产节点。将设计一个适当的激励机制，根据投资者的投票，制定优先/优先的区块生产商名单，以保持区块生产商的健康组合。

4.7多链支持（横向分片）

Matic 网络公共检查点层通过设计支持多个侧链。从理论上讲，在安全和去中心化的检查点下可以有无数的侧链。企业可以将其专用侧链连接到公共检查点层，以完全控制其执行环境，同时仍通过检查点机制保留事务的不变性，可证明性和安全性。

预期影响此分片过程设计的关键因素是：

1.调度检查点层，定期为不同的侧链提出检查点

2.资产跨多个侧链流动

o用户将能够使用链id和收据跨侧链发送资产

o将为用户提供直观的钱包界面，以便进行链内事务

o将向开发人员提供API/SDK，以便为跨链事务构建可编程接口

3.资产从一个链到另一个链的转移将在检查点层进行管理，可能不需要与主链进行任何交互。目前正在进行研究，以促进更快（可能是即时）的侧链间传输。

4.8互操作性

如白皮书前面所述，以太坊主链是Matic网络使用Plasma框架的改编实现安全地与其集成的第一条基础/主链。此外，Matic网络打算集成多种领先的智能合约平台加密货币，例如比特币等，以为用户提供一个通用平台，使他们能够使用/交换来自各种区块链的资产。

它还可以为托管来自多个区块链的资产的大型DEX（去中心化交易所）提供坚实的基础。同样，具有来自多个区块链的资产的单一平台也可以引发新的用例，开发者生态系统可以用它们来构想其未来产品。对于Matic开发团队来说，这是一个令人兴奋的探索领域。

从第1层区块链的激增来看，可能最终会有2-3种以上的公有链最终被主流应用，而不是只有一个获胜的区块链平台。因此，Matic开发团队希望看到迄今为止尚未发现的用例，这些用例是由这些区块链上的去中心化应用程序运动引起的。 Matic开发团队的愿景是提供基础架构和接口，以便希望在任何区块链上构建去中心化应用程序的任何人都能够轻松做到这一点-并在多个区块链之间进行通信和传递价值。

4.9Plasma的广义状态扩展

一旦Matic开发团队在Matic网络开发的第一阶段完成了小额支付、资产转移和互换的实施，广义状态扩展是Matic网络的下一个领域。这是一个研究问题，要在这方面取得突破需要时间和精力。

团队主要研究了三种不同的方法：

Matic开发团队一直在研究的主要方法之一是Plasma的有状态对象编程模型。将Plasma模型应用于侧链上的合约的主要问题是侧链上的状态/资产的“所有权”。Plasma的一个基本特性是，在Plasma链上表示的状态必须能够以保持该状态完整性的方式撤回到根链（例如以太坊）。您应该能够自由地将资产/状态从Plasma链移动到根链，反之亦然。当侧链上的共识机制变得“糟糕”并且用户被迫从Plasma链中撤回其资产/状态时，此功能尤其重要。

属于用户的状态/资产（外部拥有的账户）很容易从主链到侧链进行存币/进入和提币/退出，反之亦然。然而，就合约而言，确定状态所有权并不容易，因为状态可能由多方拥有/控制。解决这个问题最有效的方法基本上是分离状态和代码。

这种方法需要实现的功能是编写可读写“有状态”对象的代码。 有状态对象表示拥有明确所有者的状态。例如，一个合约有一组由n个参与者控制的状态，然后将状态封装到具有明确所有权的不可替代代币中，从而得出有状态对象-通过这种方式引入有状态编程模型，使这些对象可以退出，从而实现等离子可扩展性。

第二种方法需要使用zk-snarks来验证侧链的状态转换。 基本上可以操作一个上滚式链，该链可以执行任何状态转换，并且可以提交zk-proof。

通过打开描述当前状态的merkle树的一个或多个叶子，检查用户签名，执行预定义的操作，更新叶子并最终重新计算stateRootHash，可以在Snark中证明有效的状态转换。 plasma链上特定于DApp的上滚式链可以使开发人员拥有安全，高吞吐量的DApp，而不必担心活跃性，数据可用性问题或提币问题。 我们可以将所需的任何信息存储在树的Merkle树叶中，并编写关于应如何更新的snark逻辑，因为无法推送无效的snark证明，因此它本质上是安全且简单的。 我们正在对此领域进行积极研究，并试图提出一种安全且可扩展的结构。

第三种方法涉及可运行与EVM兼容的智能合约的Plasma侧链实现-即Matic虚拟机。 由于Matic网络的理念主要围绕主链上的抵押金激励机制，因此考虑一种有效的方法来识别欺诈挑战所涉及的数据可能具有指导意义。

可以使用类似TrueBit的验证通过挑战系统来实施共识规则的验证。主要动机是以与我们目前在以太坊主链上类似的方式运行软件。抵押金可以更轻松地以货币形式估算侧链的安全性。 当工作正常时，质押人将频繁将侧链块提交到根链。

预计将进行一系列验证以使质押人诚实。 有许多保险合约激励对链进行验证。 这些合约加在一起将为根区块链制定一套完整的共识验证规则。 这些规则包括：

最后一步是技术上最复杂的步骤，但是使用类似Truebit的二进制搜索，只需要验证一个EVM状态转换即可。

需要预编译才能在EVM中运行EVM。这是通过可以计算EVM状态转换的步进式合约完成的。

这方面的一些工作已经开始（请参阅solevm），但是重点是正确编码整个EVM状态，使其适合根链中的事务，以便通过交互式Truebit游戏进行验证。Matic开发团队认为，大额抵押金以及参与者在侧链的正确操作中可能拥有的其他经济利益，都可以降低风险。

总体而言，如果可以通过EVM-in-EVM结构有效地识别出有问题的EVM状态转换以进行验证，则可以使其面临挑战，从而确保安全。

5.安全性

5.1欺诈证明

为了增强事务的安全性，Matic网络还在主链上提供了欺诈证明。该机制使主链上的任何人都可以提交他/她认为是欺诈性事务的详细信息。如果挑战成功，则欺诈参与方的利益将被削减，挑战者将获得削减后的资金，作为发现欺诈的激励。对于希望调查Matic网络上事务真实性的任何一方，这可以被视为始终运行的高额奖励赏金计划。

5.1.1基本证明

必要时，每份证明必须与下列相应证明一起提交：

5.1.2区块

需要此证明来证明该块与有效的引用哈希顺序排列。

5.1.3事务

5.1.3.1单级txn证明

//验证ERC20 TX

function validateERC20TransferTx(

uint256 headerNumber,

bytes headerProof,

uint256 blockNumber,

uint256 blockTime,

bytes32 txRoot,

bytes32 receiptRoot,

bytes path,

bytes txBytes,

bytes txProof,

bytes receiptBytes,

bytes receiptProof

) public {

//验证tx接收是否存在

}

5.1.3.2Nonce验证

function validateMisMatchedNonce(

bytes tx1,

bytes tx2

) public {

//检查两个事务是否不相同

...

//验证第一个事务

...

//验证第二个事务

...

//检查两个事务的发送人是否相同

...

//确保tx1之后包含2

...

//检查两个nonce值是否相同或nonce2<nonce1，只需调用slasher

...

//还原操作

...

}

5.1.3.3接收验证

5.1.3.4存币（Deposit）

5.1.3.5ERC20转移

5.1.4迭代txn证明

详细信息将在白皮书的更高版本中进行更新。

6.网络经济学

6.1交易手续费的决定因素和权衡

1.区块大小=（平均交易金额）/（区块）

o 100Txs/块非常昂贵。

oETH为600~1000Txs/块

o如果Matic网络允许3000Txs/块，则该变量将是其他因素的主要因素。

2.区块生产节点数量

o如果有更多的区块生产节点，交易手续费分配将更多。

O区块生产节点设置为7具有成本效益。

o如果区块生产节点的数量增加到120个，则交易手续费就会增加。

3.检查点质押人数量

o如果质押人的数量是10000，那么构建激励机制将是昂贵的。

o 100-150个质押人将产生最佳交易手续费。

o拥有比这更少的质押人更好，但在这样的设置下去中心化的程度更低。

4.阻塞时间

oMatic开发团队可以分配2~3秒的阻塞时间。

0.5秒的阻塞时间对于块传播仍然有效，并且对用户体验没有影响。

o假设，一个Matic侧链的目标是在一个链上达到~35k Tx/sec。如果节点吞吐量是瓶颈，则块大小为70k~105kTx/Block。

5.检查点持续时间

o检查点持续时间~300秒（侧链上有256个块）被确定为最佳。

o更短的持续时间意味着更快的恶意检测，但也意味着更高的提交gas手续费。

o如果在创建检查点后立即发生拜占庭行为（例如，删除Tx时的双倍花费），则此持续时间是直到仪式结束的最坏情况。如果某些区块生产节点删除了事务，则Matic网络可以恢复被取消的事务，从而挫败双花攻击。

7.关注用户体验

Matic开发团队正在通过实施WalletConnect协议来开发钱包，WalletConnect协议是一种开放协议，用于将基于Web的分布式应用程序连接到移动加密资产。

该钱包将帮助用户与DApp进行交互并轻松签署交易，同时仍可帮助用户在移动设备上确保其私钥的安全。这将大大有助于主流用户访问区块链。

除此之外，该团队还在研究上下文特定的无以太账户和基于身份的Gas中继抽象，以实现无以太签名交易，这对于主流用户的应用用可能是一个巨大的推动。

8.Matic堆栈

本节详细介绍了Matic链的各个部分以及以太坊链中的组件。

8.1主链上的Matic合约

主链上的Matic智能合约为Matic网络提供了核心逻辑。合约包含多种机制，如从主链到侧链的存币和退出，反之亦然。它们还包含出口优先级队列、来自验证器层的周期性状态提交、防欺诈机制、绑定出口挑战逻辑和各种其他组件。权益管理器也位于此处。

8.2Matic存币桥

Matic网络的网桥是区块生产节点的一部分，它们侦听主链上的RootContract（根合约）事件并监视发生在RootContract上的任何代币/以太传输事件。这座桥利用了Matics网络著名的工具Dagger。一旦网桥检测到主链上有存币，它就会在Matic链上触发“存币”事件，并为Matic网络上的用户地址分配存币金额。

8.3Matic PoS

Matic网络的检查点机制是启用PoS的层，其中有质押人向主链提出检查点。 首先，在检查点层将有100-150个质押人。 将来随着以太坊区块链上更高效的签名机制的出现，Matic 网络将能够显着增加其在检查点层上的质押人数量，这有望进一步提高其去中心化程度，或许可以与以太坊（Ethereum）和比特币（Bitcoin）等领先的公有链相媲美。

PoS检查点层的更多详细信息将在白皮书的更高版本中给出。

8.4区块生产层

在基础层，Matic网络具有PoS层的质押人通过对每个检查点间隔进行投票选择的区块生产节点。这些区块生产节点也将经营Matic存币桥。

区块生产节点通过Matic VM接受事务，并期望每1秒创建一个区块。

白皮书的更高版本中将添加有关区块生产层的更多技术和代码级别的详细信息。

8.5Matic虚拟机

Matic网络使用基于标准EVM的状态机，该状态机由区块生产节点运行以生成块。 使用EVM使Matic网络能够构建和部署协议（例如ERC协议）以及其他协议（例如Kyber网络，ZRX等）。

Matic网络架构的优点在于，由于它使用了与EVM兼容的状态机，因此很容易将以太坊区块链上运行的DApp和智能合约移植到Matic网络。Matic开发团队打算支持Matic网络上的广义状态转换，并且该体系结构为构建提供了平稳的基础。

8.6Matic提币桥

当Matic网络上的地址向网络提交提币请求时，相应的代币将在Matic链上销毁（从中提币），并且该事务将被推送到Matic链上。在指定的检查点间隔之后，PoS检查点层会将检查点发布到主链，该主链将包括Matic链上这些代币的销毁（提币）证明。一旦此检查点提交到主链上，用户即可索取其提币的代币。

8.7垃圾邮件防护

运行Matic网络的区块生产层的区块生产节点将监视资产的转移状态，以识别无意义的事务。他们拒绝任何支付金额为零的传入事务，从而以零成本交易来阻止任何DoS/垃圾邮件攻击。即使Matic代币的成本很低，手续费也很低，但由于Matic网络的高TPS，在Matic网络上运行持续的DoS攻击在经济上是不可行的。

Matic网络以类似UTXO的数据结构维护支付转移事件日志，这允许有效地验证输入和输出。这允许采取各种安全措施。

根据以下情况运行其他检查以减少垃圾邮件：

9.潜在用例

Matic网络私人投资有限公司（管理机构）致力于为第三方去中心化应用提供一个可扩展且用户友好的生态系统。管理机构，如Ethereum和其他平台基金会，将促进各种基础链DApp（例如当前基于以太坊构建的DApp，以及将来的NEO，EOS），以在Matic网络上构建和迁移面向用户的应用程序/事务。它还将向第三方应用程序开发人员提供赠款和资金，以便在Matic网络上构建各种用例，如：

9.1支付

Matic网络将为用户提供接口，为DApp、商户和用户提供支付API和SDK，以立即接受或支付加密资产（例如ERC20代币，以太币，ERC721代币）。

Matic开发团队计划分三个阶段推出该系统：

1.以太和ERC20代币支付

2.通过原子交换和流动性提供者进行多资产跨链转移和支付

3.通过法定流动资金提供者实现法定收费的离岸付款系统集成

9.2原子交换

Matic合约允许用户使用自己喜欢的任何加密代币进行支付，接收方将以他们喜欢的资产进行支付。 Matic网络可以通过跨链加密资产之间的原子交换来处理会话。

9.3流动性提供者

第三方可以使用Matic网络通过在传输加密资产时利用0x流动性池或其他流动性提供者来将任何代币交换成其他代币。对于法定货币，Matic开发团队计划与主要国家货币的法定流动性提供者合作。

9.4去中心化交易所（DEX）和市场支持

预计Matic网络将具有交易所平台应具备的所有特征-更快、更便宜的交易。 Matic网络能够支持去中心化交易所，并实现去信任、可靠和轻松的加密交易。 去中心化交易所是数字资产的未来，比中心化交易所提供更好的安全性和偿付能力。

9.5借贷信用评分平台

Matic网络将为商家提供平台，以通过他们的交易历史评估关联用户的信誉度。 这使商人在与没有足够资金的用户进行交易时可以向网络上的用户借用代币。 Matic网络希望使用Dharma协议为用户提供通证化借贷。

9.6身份

用户需要一个实用且用户友好的界面，不需要使用MetaMask或支持web3的浏览器。 他们不需要了解以太坊后台如何工作。

去中心化应用程序需要一种签名交易的方法，但是必须在不通过Web浏览器或移动应用程序在每个DApp上提交私钥的情况下进行。Matic开发团队认为，用户必须控制其私钥，而不必担心安全性。 Matic网络将通过开放身份系统解决此问题，并将为用户提供无缝体验。

该系统还将提供一种根据用户选择的标准自动批准某种交易的方法。这将推动Matic网络上的定期付款。

9.7游戏

我们预计游戏将成为Matic网络的重要组成部分。以NFT（ERC721）为代表的游戏内资产预计将在我们的侧链上大量购买、出售和交易。如果开发人员愿意的话，他们还可以在侧链上保存游戏状态。 伴随着我们将要实现的NFT市场，开发人员和用户将真正拥有一个快速、高效和安全的侧链来构建和玩游戏。

9.8基础设施

Matic开发团队将按照简单的口号行事-使之简单而无缝。为此，该团队将在Matic 网络周围提供新的基础架构，包括针对个人用户和商家的用户友好型钱包、工资表、支付SDK和其他开源工具。

9.9Dagger

Matic开发团队已经开始从Dagger开始为开发人员构建基础架构。Dagger是实时跟踪以太坊账户和事件的工具或引擎。

开发人员可以使用Dagger跟踪自己的智能合约、账户和交易。 他们可以创建自定义服务或通过IFTTT或Zapier与第三方服务集成。

有关Dagger的更多信息可以在这里找到：

https://medium.com/matic-network/ethereum-in-realtime-dagger-98ee2d717c76
以及检查其工作原理：https://medium.com/matic-network/understanding-dagger-453d90480c51

9.10Matic钱包

Matic开发团队正在开发与WalletConnect集成的易于使用的Plasma钱包移动应用程序，以确保密钥的安全存储，对Matic网络提供的功能的直观访问，以及将基于浏览器的DApp连接到移动应用程序的无缝机制。 用户可以在浏览器和将来的更多设备上与DApp进行交互，同时仍将密钥安全地保存在移动钱包中。

Matic钱包将作为DApp开发人员的一个现成工具，使他们的用户迅速加入并使用Matic侧链。

10.Matic代币

Matic网络的原生数字加密安全实用程序代币（Matic代币）是Matic网络上生态系统的主要组成部分，旨在用作网络上的主要代币。 Matic代币将在以太坊区块链上作为符合ERC-20标准的数字代币发行。

Matic代币被设计为一种实用代币，它充当在Matic网络上的生态系统内进行交互的参与者之间的付款和结算单位。 Matic代币不以任何方式代表管理机构，发行人，其附属公司或任何其他公司，企业或企业的任何股份、参与、权利、所有权或利益，Matic代币也不赋予代币持有人任何承诺的权利。手续费、股息、收入、利润或投资回报，但并不构成新加坡或任何相关司法管辖区的证券。 Matic代币的所有权不包含任何明示或暗示的权利，但Matic网络和/或可能使用此类代币的任何其他第三方可能提供的权利除外。

预计Matic代币将提供经济激励措施，鼓励参与者在Matic网络上贡献和维护生态系统。在Matic网络上执行各种功能（例如，验证块和发布证明）需要计算资源，因此，这些服务/资源的提供者将获得Matic代币奖励，以将这些资源提供给网络（即Matic网络上的“挖矿”）以保持网络完整性。Matic代币将用作交换单位，以量化和支付消耗的计算资源的成本。 Matic代币是Matic网络不可或缺的组成部分，因为如果没有Matic代币，用户将没有动力花费资源参与活动或提供服务，从而使Matic网络上的整个生态系统受益。只有实际上为网络维护做出贡献的用户才能获得代币奖励。Matic网络的用户和/或未积极参与的Matic代币持有者将不会收到任何Matic代币作为奖励。

为了参与Matic网络上的共识过程，将要求用户抵押Matic代币，以表明该用户对该过程的承诺。 因此，Matic代币还可以作为一种威慑手段，通过要求抵押人在获得参与生态系统的资格之前首先放出Matic代币的股份来惩罚其各种罪行（例如无效区块，非法验证区块或无效事务执行）。如果抵押人实施了犯罪，则将扣除Matic代币。

特别要强调的是Matic代币：

1.不予退还，并且管理机构、发行人或任何附属机构不能将其兑换成现金（或等值的任何其他虚拟货币）或任何付款义务；

2.不代表或不授予代币持有人有关管理机构、发行人（或其任何关联公司）或其收益或资产的任何形式的权利，包括但不限于获得未来股息、收益的任何权利、股份、所有权或股本、股份或证券、任何投票、分配、赎回的权利，清算、所有权（包括所有形式的知识产权或许可权），其他财务或法律权利或同等权利，或知识产权或任何参与Matic网络、管理机构、发行人和/或其服务提供商或与之相关的其他形式；

3. 不代表合同项下的权利，也不代表合同项下的权利，合同的目的或者假装的目的是为了保证利润或者避免损失；

4. 不代表货币（包括电子货币）、证券、商品、债券、债务工具或者其他金融工具或者投资；

5.不是向管理机构、发行人或其任何关联公司的贷款，也不代表管理机构、发行人或其任何关联方所欠的债务，也不存在盈利预期；以及

6.不向代币持有者提供管理机构、发行人或其任何关联公司的任何所有权或其他利益。

代币出售中的出资将在代币出售后由发行人（或其关联公司）持有，出资人对这些出资或代币出售后该实体的资产将没有经济或法律权利或实益权益。在一定程度上发展了交易Matic代币的二级市场或交易所，它将完全独立于管理机构、发行人、Matic代币的销售和Matic网络的运行和运营。管理机构或发行人均不会创建此类二级市场，也不会由任何实体充当Matic代币的交易所。

11.发展路线图上的功能

Matic开发团队希望根据社区提出的主题进行各种额外的研究，包括但不限于：

1.广义状态扩展和欺诈证明/密码机制。

2. 使用将来在以太坊上基于阈值的签名实现（如果有），评估在检查点层扩展Staker基础的方法。

3.可升级智能合约的稳健结构和设计模式。

4.基于上下文的无以太账户和身份的gas中继抽象

5.启用隐私交易

5.允许隐私交易

6.区块链互操作性

7.侧链顶部的状态通道

12.团队

13.风险

您确认并同意，购买Matic代币、持有Matic代币以及使用Matic代币参与Matic网络会带来许多风险。在最坏的情况下，这可能导致所购买的Matic代币的全部或部分丢失。如果您决定购买Matic代币，则明确承认、接受并承担以下风险：

1.不确定的法规和执行措施：在许多辖区中，尚不清楚Matic代币和分布式分类账本技术的法规状态。虚拟货币的监管已成为世界上所有主要国家的主要监管目标。无法预测监管机构如何，何时或是否可以针对此类技术及其应用（包括Matic代币和/或Matic网络）应用现有法规或创建新法规。监管措施可能以各种方式对Matic代币和/或Matic网络产生负面影响。基金会、发行人（或其附属公司）在监管行为或法律法规变更，在该司法管辖区非法经营或出于商业目的而未获得必要监管批准的情况下，可停止在该司法管辖区运营。在与广泛的法律顾问进行咨询并对虚拟货币的发展和法律结构进行持续分析之后，将谨慎地对待Matic代币的销售。因此，对于代币销售，可以不断调整销售策略，以尽可能避免相关的法律风险。对于代币销售，基金会和分销商正在与Tzedek Law LLC合作，Tzedek Law LLC是新加坡一家在区块链领域享有良好声誉的精品公司律师事务所。

2.信息披露不充分：截至本文发布之日，Matic网络仍在开发中，其设计概念、共识机制、算法、代码以及其他技术细节和参数可能会不断频繁地更新和更改。尽管本白皮书包含有关Matic网络的最新信息，但它并不是绝对完整的，仍可能由Matic开发团队不断进行调整和更新。 Matic开发团队没有能力也没有义务使Matic代币持有人了解有关开发Matic网络的项目的每个细节（包括开发进度和预期的里程碑），因此，信息披露不足是不可避免的，也是合理的。

3.竞争对手：各种类型的去中心化应用程序正在迅速兴起，并且该行业的竞争日益激烈。可能会建立替代网络，这些网络利用Matic代币和/或Matic网络下面的相同或相似代码和协议，并尝试重新创建相似设施。可能需要Matic网络与这些替代网络竞争，这可能会对Matic代币和/或Matic网络产生负面影响。

4.开发失败：由于种种原因，包括但不限于任何数字资产，虚拟货币价格下跌的原因，Matic网络的开发有可能无法按计划执行或实施。或Matic代币，不可预见的技术困难以及活动开发资金的短缺。

5.安全弱点：黑客或其他恶意团体或组织可能试图以多种方式干扰Matic代币和/或Matic网络，包括但不限于恶意软件攻击，拒绝服务攻击，基于共识的攻击，女巫攻击，玷污和假冒。此外，存在第三方或基金会、发行人或其关联公司的成员可能有意或无意地将弱点引入Matic代币和/或Matic网络的核心基础架构的缺点，这可能会对Matic代币和/或Matic网络产生负面影响。此外，密码学和安全性创新的未来是高度不可预测的，密码学的进步或技术进步（包括但不限于量子计算的发展）可能会使作为基础的加密共识机制失效，从而给Matic代币和/或Matic网络带来未知的风险。

6.其他风险：此外，以上简要提到的潜在风险并不详尽，并且您购买、持有和使用Matic代币还存在其他风险（尤其是条款和条件中规定的风险），包括基金会或发行人无法预期的风险。此类风险可能会进一步变为上述风险的意外变化或组合。您应在购买Matic代币之前，对基金会、发行人、其附属公司和Matic开发团队进行全面的尽职调查，并了解Matic网络的总体框架、使命和愿景。

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编译者/作者：灰狼

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