混合 Layer 2 协议的曙光_ROL:LAS

编者按:本文来自链闻ChainNews,撰文:VitalikButerin,链闻编译,Odaily星球日报经授权转载。

当前以太坊Layer2扩容解决方案正从理论走向实践。但与此同时,我们越来越明显的看到这些技术存在内在挑战,离成熟的以太坊扩容技术还有一定距离。在很大程度上,以太坊是成功的,因为以太坊的开发者体验很不错:编写程序、发布程序、任何人都可以与之交互。另一方面,设计一个状态通道或Plasma应用,依赖于很多关于激励和应用特定用例开发复杂性的明确推理。状态通道适用于特定用例,例如在两个交易者或两个游戏玩家之间发生的多笔重复支付,但是更加通用的用例似乎依然存在一定难度。Plasma可以用于支付场景,但想要实现通用用例存在一定程度的挑战:即使是部署一个去中心化交易所,也需要客户存储更多的历史数据,而且在Plasma上部署以太坊式通用智能合约似乎也非常困难。但与此同时,一个被遗忘的「半Layer2」的协议类别再次出现了——这一类型虽然无法提升可扩展性,但能实现更加泛化和安全的模型。在2014年发布的一篇博客文章中,我介绍了「影子链」的概念,它是一种在链上发布区块数据的架构,但在默认情况下并不会验证区块。相反,区块会被暂时接受,然后在一段时间之后才最终确认。在这两周内,临时被接受的区块可能会受到挑战,通过挑战验证区块,如果区块最终被证明是无效的,那么该区块所在的链将会被恢复,同时原始发布者的保证金会被扣除作为惩罚。合约不会追踪系统的完整状态,只会追踪状态根,用户自己也可以从头至尾处理提交给区块链的数据来计算状态。而最近出现的一个叫做ZKRollup的提案,通过使用ZK-SNARKs验证区块的有效性,虽然没有挑战期,但是可以达到同样的效果。

Boba Network公布2022年至2023年工程路线图,包括推出veBoba、OR&ZK混合Rollup架构等:8月30日消息,L2扩容方案Boba Network宣布2022年至2023年工程路线图。在2022年,计划实施veTokenomics,推出veBoba,允许代币的持有者将能够“投票托管”锁定代笔,通过DAO投票实现去中心化管理;推出BobaL2Rollup客户端Anchorage,通过将Bedrock构建到Erigon来促进Rollup客户的多样性,并扩展额外的L1;通过混合计算增强更复杂的数据结构和数据类型。2023年,将通过引入验证证明并增强开发人员和用户体验,对OptimisticRollup架构进行改革;增加用于1层和延迟代码升级的Escape Hatches;实施Rollup Account Abstraction,通过单一账户类型(合约账户)衍生出其他账户类型;开发Optimistic Rollup和ZK Rollup混合Rollup架构;将资源投入到EVM事务??的并行执行。[2022/8/30 12:57:02]

上图:发布在链上的ZKRollup包剖析图。影响ZKRollup系统状态的数百笔“内部交易”被压缩成一个包,其中包含约占10个字节大小的每笔内部交易,以及用于证明相关转移过程全部有效性的SNARK,约100-300字节。在上述情况下,主链用于验证数据可用性,但不会验证区块有效性或执行任何重要的计算。因此,这种技术在扩容上并没有什么关键优势,因为链上数据负载最终会成为瓶颈,但不可否认,它依然是一个非常重要的手段。数据比计算更便宜,而且市场上也有很多大幅压缩交易数据的方法——主要是因为交易中绝大部分数据都是签名数据,而且很多签名可通过多种形式的聚合压缩为单个签名。ZKRollup承诺每秒可以处理500笔交易,这个效率比以太坊本身提升了三十倍,这是因为它将每个交易压缩到了仅仅10个字节,交易有效性由零知识证明验证,因此不需要包含签名。另一方面,使用BLS聚合签名可以在「影子链」中实现类似的吞吐量。即将推出的伊斯坦布尔硬分叉会将数据的gas成本从每字节68个单位减少到每字节16个单位,同时还会将吞吐量提升四倍。那么,相比于Plasma这样的链下扩容技术,像ZK/OptimisticRollup这种数据链上技有什么好处呢?首先,ZK/OptimisticRollup无需「半可信」运营商。在ZKRollup中,因为交易有效性是通过加密证明来验证的,所以package的提交者其实没有太多办法「动坏心思」。在OptimisticRollup中,恶意提交者可以发布「坏区块」,但下一个提交者可以在发布自己的区块之前立即挑战该区块。在ZKRollup和OptimisticRollup中,会有足够多的数据会发布到链上,允许任何人计算完整的内部状态,需按顺序处理所有提交的delta即可,而且没有取消此属性的「数据扣留攻击」。也就是说,成为一个运营商可以是完全「无需许可」的,所需的保证金也仅仅是用于反垃圾邮件的目的而已。其次,OptimisticRollup的实现更加泛化,OptimisticRollup系统中的状态转换函数可以在单个区块的gas上限中用来进行更加通用的计算。理论上,ZKRollup也可通过相同方式实现通用计算,但实际操作中,将ZKSNARKs用于通用计算是非常困难的,至少到目前为止是这样。再次,OptimisticRollup更容易构建客户端,因为它对Layer2网络基础设施的需求较少,只需扫描区块链即可完成很多工作。不过,像ZK/OptimisticRollup的优势是什么呢?实际上,这是一个高度技术性的问题,也就是所谓数据可用性问题。基本上,有两种方法可以在Layer2系统中「作弊」:第一种是将无效数据发布到区块链上,第二种是根本不发布数据。发布无效数据其实很容易处理,因为一旦数据在链上发布,有许多方法可以确定它是否有效,并且将提交的无效数据标记为无效,提交者也会因此受到严厉的惩罚。另一方面,不可用数据相比而言会更难处理,因为即使遇到挑战也无法检测到不可用性,也无法精准确定这些未发布的数据到底是谁的错误,尤其是在数据被默认保留的情况下,仅当某些验证机制试图验证其可用性时才按需显示。这一点在「渔夫困境」中得到了说明,即在一个挑战响应游戏中,无法区分恶意提交者和恶意挑战者:

Chainlink发布白皮书2.0,创始人表示其混合智能合约将定义行业的未来:Chainlink(LINK)在周四发布了新白皮书,其中详细说明了计划中的扩展,并着眼于创建用于计算的Oracle网络。Chainlink联合创始人Sergey Nazarov表示,新的Oracle网络将继续专注于区块链甚至第二层网络无法实现的功能。他还表示,Chainlink的混合智能合约将定义行业的未来。在白皮书概述的愿景中,Chainlink将推广并扩展其现有的计算能力。(Cointelegraph)[2021/4/15 20:24:34]

上图:渔夫困境。如果你仅在T3时刻开始观察给定的特定数据,那么就无法知道自己是在Case1还是在Case2里,因此也就不知道到底是谁的错。通过将问题推给用户,Plasma和状态通道有效地解决了「渔夫困境」问题:如果你是一个用户,并且决定与另一个用户进行交互,假设该用户没有向你发送他们应该发布的数据,那么你就会退出,并转移到下一个交易对手/操作员。作为用户,你拥有所有以前的数据和由你签署的所有交易数据,这一事实使你可以在区块链中证明自己在Layer2协议中拥有的资产,从而安全地将这些资产带出系统。另外,你还需要有接收资产的操作证明,同时,没有其他人可以证明你把相关资产发送给其他人,那么你就获得了这笔资产。这个技术的确很优雅,但却依赖一个关键性的假设:每个状态对象都有一个逻辑「所有者」,而且在未经该所有者同意的情况下,对象状态是不能被更改的。所以,该技术适用于基于未花费交易输出的支付交易,甚至可以用于去中心化交易所,但这种「所有者」的属性还远远不够。一些应用并没有自然所有者,即使在那些拥有所有者的应用程序中,也经常出现多个人可合法地对相关对象进行编辑。如果不引入拒绝服务攻击的可能性,就没有办法允许任意第三方退出资产,因为没有人能够证明发布者或提交者是否有过错。此外,Plasma和状态通道还分别存在一些其他问题。对于那些还没有加入状态通道的用户,不允许进行链下交易。Plasma要求用户用户存储大量的历史数据,当不同的资产相互交织时,这些数据会变得更大买单机制的去中心化交易所中发生的那样)。因为数据链上计算链下的Layer2技术没有数据可用性问题,所以不存在上述弱点。ZKRollup和OptimisticRollup会非常谨慎地在链上放置足够的数据,以便允许用户计算Layer2系统的完整状态,确保如果任何参与者消失,新的参与者可以轻而易举地顶替。Layer2技术的唯一问题是不进行链上计算的情况下验证计算,但这其实是一个很容易解决的问题。而且,扩容会带来更大的效益:ZKRollup中每个交易大约10个字节,通过使用BLS聚合签名,OptimisticRollup也能达到类似的级别。理论上,每秒最高可达500次交易,而在伊斯坦布尔升级之后该指标数字可以达到每秒2000次。但是,如果你想获得更高的可扩展性呢?实际上,数据链上Layer2和数据链下Layer2协议之间存在很大的中间地带,许多混合解决方案较好地利用了两者的优势。举个简单的例子,通过在链上发布一个订单撮合映射,就可以防止部署在PlasmaCash上的去中心化交易所出现历史存储爆炸问题:

动态 | FATF新规指示各国打击加密混合器:据Coindesk报道,今日发布的FATF监管指南指示各国打击加密混合器,并确保可以冻结受制裁用户的资金。[2019/6/22]

上图左:拥有一个代币的PlasmaCash用户需要存储的历史数据;上图中:当拥有一个代币且该代币是通过原子交换获得时,PlasmaCash用户需要存储的历史数据;上图右:如果订单撮合被发布在链上,PlasmaCash用户需要存储的历史数据;在去中心化交易所用例之外,为了减少用户需在Plasma中存储的历史数据量,则可以让Plasma链定期在链上发布每个用户的一些数据。我们还可以想象一个平台在某些状态有逻辑「所有者」的情况下像Plasma一样工作,或者在某些状态没有逻辑「所有者」的情况下,像ZKRollup或OptimisticRollup一样工作。Plasma开发人员已开始着手这些优化工作。其实,现在有必要为Layer2扩容解决方案的开发者提供一个强有力的用例,让他们更愿意在链上发布每个用户的数据:这样会极大地提升开发便捷性、通用性和安全性,并减少了每个用户的负载。这么做也会提升效率,即使在完全链下的Layer2架构中,用户在不同交易对手方和提供商之间存、取款和转账也将是不可避免且经常发生的,因此,会产生大量的用户数据。显然,混合路由为实现在准Layer2架构内部快速部署完全通用的以太坊式智能合约打开了一扇门。

动态 | 火币MENA站推出人工智能混合交易平台:据btcmanager消息,火币MENA站(面向中东、北非和东南亚市场)近日宣布与AI Trader合作,研发混合交易平台。该平台将允许用户使用他们的API密钥在AI Trader上交易,而无需从他们的Huobi账户迁移或多样化他们的资金,使用AI Trader API完成的每笔交易的结果将在其Huobi MENA账户中突出显示。[2018/11/5]

工银国际首席经济学家程实:以区块链等核心技术为基础实现跨界融合与混合经营:工银国际研究部主管,首席经济学家程实今日发文表示,新经济不是一种孤立、静止的经济形态,而是以新技术为基础的、对传统经济金融体系进行的一场系统性大改造。其根本机理在于,通过全社会的“信息三优化”,产生新红利并重塑经济金融体系。其一,信息流动的优化。以移动互联网、物联网、区块链、量子通信为核心技术基础,实现高效、安全、精准的信息传输,进而驱动各类要素资源突破传统产业格局,实现跨界融合与混合经营。[2018/4/3]

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金宝趣谈

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