作者:Rajeev@Status 除非躲进深山老林,否则很难不知道这波由以太坊二层可扩展方案 Rollup 掀起的热潮。 虽然这对于提高以太坊网络的实用性来说(至少从这些指标来看)是令人鼓舞的消息,但是有人可能会争辩说,当前底层的可扩展性不足问题极大地限制了应用程序,并严重影响了用户体验。但是,这个问题已经不新鲜了。以太坊社区早在数年前就预见了这一问题,此后也一直在探索解决方案。
Layer 2 解决方案采用的迂回方式是,在 Layer 2 上处理交易,只在必要时使用 Layer 1。这类解决方案包括状态通道、侧链和 Plasma 等。多年来,已经有很多项目探究过这些方案,取得了巨大进展。 因此,虽然 Eth 2.0 将在未来几年分阶段上线,但是 Layer 2 解决方案有望在此之前和在此之后提供亟需的可扩展性。 过去的几年来,Layer 2 解决方案的研究主要聚焦于状态通道和 Plasma 项目,但是 Rollup 方案最近非常火爆,获得了很大进展。 为什么要采用 Rollups? 背景知识:构建在以太坊上且无需对底层 Layer 1 协议进行任何修改的可扩展性方案被称为 Layer 2 方案。这些方案无需与以太坊网络交互即可处理交易,并通过智能合约将其安全性锚定在以太坊的 Layer 1 上。 查看对比图可知(中文译本),Rollup 不需要引入上述两个限制性假设。这两个假设会在很多情况下造成不便。对于大部分应用来说,Rollup 相比状态通道和 Plasma 更有前景。 Rollup 是什么? Rollup 与 Plasma 非常相似,只有一处较大的差别,避免了数据可用性假设,即,所有 Layer 2 交易都会“汇总”到一个交易的调用数据(调用数据(calldata)是以太坊交易存储数据参数的只读区域)内,然后打包进区块提交至 Layer 1。鉴于调用数据在成本上比 Layer 1storage(合约存储)低得多,Rollup 方案可以让任何人在任何时候都能从 Layer 1 上获取 Layer 2 上的交易数据(不像 Plasma 方案那样只是默克尔根),用来验证状态转换。因此,Layer 2 数据一旦提交,即可从 Layer 1 上获得。这一特性可以免去活性假设和数据可用性假设的要求,让 Rollup 相比状态通道和 Plasma 更具优势。 根据状态转换的验证方式,我们可以将 Rollup 分为两类:ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。 ZK Rollup(ZKR):在 ZKR 中,运营者必须为 Layer 2 上的每个状态转换生成一个 zk-SNARK 有效性证明,并将这些有效性证明提交至 Layer 1 上的 Rollup 合约。Rollup 合约会验证这些从旧的默克尔根到新的默克尔根的状态转换的证明是否有效。虽然使用了新的元件,但是这些保障从本质上来说是密码学的。 Optimistic Rollup(OR):在 OR 中,运营者将新的默克尔根与交易数据一起提交至 Layer 1 上的 Rollup 合约。每个人都会假设这是有效的状态转换(不会像 ZKR 方案中那样进行验证),乐观地向前推进。因为,如果状态证明无效,就会有参与者使用欺诈证明来挑战它。这些保障从本质上来说是密码学经济的,因为代币奖励以及质押和罚没机制会激励运营者保持诚实。 根据深层次的对比分析可知(中文译本),ZKR 更适合那些敲定时间较短(大约 1 ~ 20 分钟)的代币转账,但是不支持通用型应用所需的兼容 EVM 的智能合约。相比之下,OR 更适合那些需要兼容 EVM 的智能合约的应用,但是在默认情况下,敲定时间较长(大约 1~2 周),因为需要等待欺诈证明挑战期结束。(但是,有一些技术可以提供经济保障,以缩短 OR 的敲定时间和提款时间。) 谁在开发 Rollup? 有很多团队都在开发 ZKR 和 OR 实现,并根据不同的场景设计了不同的假设和特性。ZKR:Matter Labs 团队开发的 zkSync 已在以太坊主网上线。Loopring 已经使用 ZKR推出了中心化交易所和支付服务。StarkWare 团队的 StarkEx 是一种使用 zk-STARK(而非 zk-SNARK)的 ZKR 技术,因此不依赖于可信设置,具有更强的可扩展性,而且能够抵御量子计算攻击。 OR:至少有 9 个项目在研究不同的 OR 变体方案(具体可以参考这篇文章中的对照表)。最大的区别在于是否支持 EVM 兼容性和欺诈证明挑战的交互性要求。例如,Celer、Nutberry 和 Optimism 支持兼容 EVM 的智能合约和非交互型欺诈证明。 Status Network Status 的一大愿景就是成为 “以太坊上的窗口”。虽然 Status Messenger 不直接与以太坊区块链交互,但是该应用整合了安全的密码学钱包和 Web3.0 浏览器。这二者都需要与以太坊交互,由于上文提到的可扩展性挑战,会直接受到 gas 价格飙升的影响。Status Network 旗下的 Keycard 产品正在探索构建一种支付网络,旨在满足当前以太坊网络所不具备的信用卡级别的可扩展性和即时确定性。 另外,Status Network 还采取了许多其它举措,例如,Kudos rewards、Tribute-to-Talk 和 ENS 域名。这些举措非常需要较低的 gas 价格,来实现可行的部署和良好的用户体验。 虽然 Status Network 的 Nimbus 团队正在与其它客户端团队合作开发以太坊 2.0,但是上述 Status 举措很快就能从 Layer 2 可扩展性方案中受益。 因此,我们 Status 团队评估 Layer 2 方案已经有一段时间了。由于上述种种原因,Rollup 肯定是首选。其中,支持智能合约的 Optimistic Rollup 方案更吸引我们,因为它适用于我们的所有用例。 点对点:目前,所有 Rollup 架构都要依靠运营者聚合来自客户端的所有交易,并使用传统的客户端-服务器架构来创建区块。缺点是可能会引入中心化和审查制度,并降低隐私性。 因此,我们 Status 团队正在探索 Layer 2 上的客户端-运营者交互如何使用我们的去中心化点对点协议(如Waku)来提供隐私保护路由和抗审查性。例如,使用 Waku 来将交易路由至不同的运营者既能保护客户的隐私,又能在抵抗审查的同时为他们提供不同的路径来发布交易。 结论 虽然我们准备在接下来的几年大规模升级至以太坊 2.0,但是过去的几年来,Layer 2 方案在不断发展,Rollup 成为继状态通道和 Plasma 之后的新秀。在本文中,我们全面调查了 Layer 2 的环境,总结了不同的方案及其优缺点,以鼓励更多项目方采用 Rollup。最后,我们还提到了 Status 团队对 Layer 2 方案的探索。 原文链接: https://our.status.im/lets-rock-n-rollup/ 作者:Rajeev Gopalakrishna 翻译&校对:闵敏& 阿剑 —- 编译者/作者:EthFans 玩币族申明:玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台,所提供的所有资讯仅代表作者个人观点,与玩币族平台立场无关,且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。 |
科普 | Rollup 为何能成为当下最火的 Layer2 方案
2020-12-04 EthFans 来源:区块链网络
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