简述以太坊二层扩容计划 Rollup 与 Plasma 原理及选用现状

Layer 2 作为处理以太坊可拓宽性问题最有用的途径之一,还需求不断地优化和开发。…以太坊,Plasma,扩容,OmiseGo,Uniswap,Layer 2,Optimistic Rollup,ZK Rollup,Matter Labs,Rollup,Optimism,Hermez 以太坊 Plasma 扩容 OmiseGo Uniswap Layer 2 Optimistic Rollup ZK Rollup Matter Labs Rollup Optimism HermezimToken 图标 LogoimToken区块链作者,团队,专栏,大众号,头条· ·阅览约 5 分钟

Layer 2 作为处理以太坊可拓宽性问题最有用的途径之一,还需求不断地优化和开发。

_ 引荐阅览:《以太坊 Layer 2 生态怎么站队?》_

原文标题:《商场热度复兴,Layer 2 能否处理以太坊拥堵问题》
撰文:imToken

金融是区块链最简略落地的场景。曩昔的一年,咱们在以太坊生态中看到的各种去中心化的金融产品,许多都带着传统金融产品的影子,像是去中心化的假贷,买卖,衍生品等。而金融寻求功率,比特币网络每秒 5 笔,以太坊 15 笔的买卖处理才干,相较于 Visa 网络均值 2000 笔,峰值数万的功率,似乎不同年代的产品。

区块链的 TPS (每秒可处理买卖)在很大程度上约束了区块链的遍及,由此也约束了普惠金融。最近呈现了一个新词叫 DeFi 后现代,而我认为 DeFi 的现代还未到来,曩昔半年间盛行的 DeFi 或许仅仅公元前。受限于 TPS,价高者得的买卖处理机制使 DeFi 热潮时以太坊网络贵且拥堵,最拥堵时 gas 值突破了 1000 gwei,单笔买卖花费几十上百美元成为粗茶淡饭。这样的买卖价值也将许多人拒于 DeFi 门外。

面临当时可拓宽性极端有限的难题,以太坊社区和开发者提出了两个方向的处理计划,Layer2 和分片(Eth2 的一个重要晋级)。Layer2 字面意思是二层网络,相对的,当时的以太坊主网也称为一层网络(Layer1),二层网络也便是依据当时以太坊主网的一个体系。

Layer2 计划首要是从减轻 Layer1 担负的视点动身,将 Layer1 的许多核算需求搬到 Layer2 上;分片则是从更根底的视点,经过添加 Layer1 数量到达提高根底带宽的意图。Eth2 估计一共将分为 4 个阶段施行,现在处于阶段 0 存款合约的发动阶段,关于 Eth2 的详细信息不在本文打开,后续咱们会对 Eth2 的最新开展持续跟进。这篇文章接下来将和咱们介绍 Layer2 的常见计划和首要开展。

在 DeFi 拥堵时,Layer2 作为处理拥堵的救星之一也被热炒,相关概念代币价格也一路走高。在这背面,Layer2 到底是怎么处理以太坊买卖处理功率低下的问题呢?

简述以太坊二层扩容计划 Rollup 与 Plasma 原理及选用现状

咱们知道当时以太坊买卖处理才干首要受限于区块体积和出块时刻。区块体积决议了当时以太坊网络单个区块可包容的买卖笔数;出块时刻决议了均匀每 12 秒才干发生一个区块。

现在干流的 Layer2 计划有许多,本文要点介绍 Plasma、Rollup 两种,其间 Rollup 又可细分为 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup,这些计划从不同视点来处理以太坊买卖处理才干有限的问题。

Plasma

Plasma 是以太坊社区中呈现的第一个企图处理网络处理问题的计划,早在 2017 年被提出,也被寄予厚望。

在介绍 Plasma 前需求先了解「侧链」的概念。因为以太坊主网拓宽不易,开发者就想到了创立一个连接到主网的独立区块链,也便是侧链,经过在侧链上高效处理买卖来完成对主网的扩容。而侧链的潜在问题是安全性,作为一个独立的区块链,侧链需求有自己的矿工,树立满足的算力来确保安全,而满足的算力和不作恶的矿工,关于当时除比特币和以太坊之外的区块链来说,都是一个不小的门槛。

不同于侧链,Plasma 将 Layer2 买卖数据处理后提交到 Layer1,而且添加了欺诈性证明的退出机制,经过这种方法运用 Layer1 算力确保 Layer2 安全性。

理论状况下,Plasma 可将以太坊的 TPS 提高至 1-9k。由此 Plasma 受到了广泛重视。但在随后的开发中,更多现实问题露出出来:

    用户从中取出资金的周期过长一切用户都被要求监控 Plasma 链上的一切买卖

再往后,Plasma 的开展堕入阻滞,开展缓慢,不过近期咱们也观察到一些项目依据 Plasma 再持续探究并有所突破,下文中将介绍相关项意图开展。

Rollup

Rollup 是当时最受重视,也是最有或许真实落地的 Layer2 计划。上面说到以太坊网络每个区块中可包括的买卖数量是有限的,而 Rollup 则是经过将数千笔买卖打包紧缩,然后将处理后简练的数据同步到以太坊主网中完成 TPS 的提高,处理网络买卖处理才干有限的问题。

和 Plasma 的差异在于,Plasma 是将买卖处理后的成果同步到 Layer1,咱们无法直接经过它上传 Layer1 的数据了解到每一笔买卖的信息,而 Rollup 紧缩处理后同步到 Layer1 的买卖数据中包括了每笔买卖的根本信息。

经过上面的描绘也能够了解到,Rollup 计划对买卖处理才干的提高是线性的,打包紧缩的买卖数量越多,打包后的数据也就越大。在实践测验中,Rollup 可将 TPS 提高 100 倍。在当时的以太坊网络下(即第一代以太坊),TPS 最高可到达 2k,也便是 Visa 处理才干均值;和 Eth2 的分片结合后,理论 TPS 可到达 20k+,挨近或超越 Visa 网络峰值水平。

依据怎么确保紧缩数据的正确性,Rollup 又可分为 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。

ZK Rollup

ZK Rollup 经过零常识证明 zk-SNARKs 的密码学技能来确保安全性,ZK 是 zero knowledge (零常识)的缩写。

零常识证明:证明者能够在不向验证者供给任何有用信息的状况下,使验证者信任某个结论是正确的。

ZK Rollup = 买卖紧缩 + 零常识证明(zk-SNARK)

ZK Rollup 中心思维是在链下达到买卖一致,并经过零常识证明确保链下买卖状况的安全性,一起紧缩买卖数据,最终将数据同步至主链。

经过下图比照,能够更直观地知道零常识证明是怎么紧缩买卖数据的:

简述以太坊二层扩容计划 Rollup 与 Plasma 原理及选用现状

经过将每笔买卖中的签名信息等进行零常识证明处理,来到达紧缩买卖数据的意图。现在的 ZK Rollup 计划可将当时以太坊网络的 TPS 提高 30 倍,到达每秒约 500 笔买卖的处理才干。

但因为对智能合约创立零常识证明的进程较长,所以现在零常识证明算法对通用型的智能合约支撑不友好。当时 ZK Rollup 计划更适用于一般转账买卖等场景。

Optimistic Rollup

因为 ZK Rollup 存在无法杰出支撑智能合约,生成零常识证明耗时较长的问题,2019 年 6 月,Optimistic Rollup 计划被提出,这个计划中去除了零常识证明,添加了赏罚机制,来到达确保数据安全性(略低于 ZK Rollup 计划)的一起又能够更方便地支撑通用性智能合约的意图。

Optimistic Rollup 计划选用了 OVM (Optimistic 虚拟机),OVM 是功用齐备、与 EVM (以太坊虚拟机)根本兼容的环境。经过 OVM,将 DApp 移植到 Layer2 变得简略,而且也使得项目方无需布置各种 Layer2 扩容计划,而只需接入 OVM,就能够运用其间的各类 Layer2 结构。

因而,现在 Optimistic Rollup 更适合于 DeFi 运用,此计划可将 TPS 提高至 100,经过 BLS 签名聚合技能可进一步提高至 500。

各计划的选用状况

现在依据 Plasma 计划的团队首要有 OmiseGo (OMG),其 Plasma MVP 已上线主网,Tether (USDT 发行方)已确认将与其协作。

依据 ZK Rollup 计划的团队的有 Matter Labs,Hermez 等,以其间选用最广泛的 Matter Labs 团队为例,其开发的 zkSync 已上线主网,而且估计将于 2021 年推出通用兼容 Solidity 的代码。现在生态协作项目有 Curve、Gitcoin 和 Balancer 等。

依据 Optimistic Rollup 计划的团队首要是 Optimism,他们开发的 OVM 已于 9 月 25 日上线测验网,而且现已和 Uniswap、Synthetix 和 Coinbase Wallet 达到生态协作。

简述以太坊二层扩容计划 Rollup 与 Plasma 原理及选用现状Photo by Nick Fewings on Unsplash

未来会怎么样?Layer2 作为处理以太坊可拓宽性问题最有用的途径之一,还需求不断地优化和开发。期望当 Layer2 进一步盛行和采用后,能够协助当时的以太坊网络从狭隘小路晋级为宽广车道,让更多人能够运用 DeFi 产品,体验到去中心化金融。再往后,当 Eth2 分片上线,咱们等待见到以太坊网络从地上交通生长为海陆空运输体系。

届时,咱们或许将真实进入 DeFi 的现代。

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