ETH 2.0 路线图中的发展重心

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ETH 2.0 路线图中的发展重心—Rollup(ETH 2.0 Rollup详解)

              


  一切的区块链在开拓时都会面临十分的效果,被称为“区块链三难困境”的三难是去中心化、平安性和可扩展性,每个区块链只能处置这 3 个中的 2
个。在以太坊中,它是去中心化和平安的,但缺少可扩展性。


  不论你能否参与过以太坊的链上交互,你都可以听说过 Gas 费用这个词。Gas
费用实质上是你在实施买卖时支付的费用,这笔费用是为了补偿你的买卖需求运用的计算能量。目前,以太坊网络有每秒 15 笔买卖 (TPS)
的限制,思索到运用以太坊及其兴怒放展的 Dapp 生态系统的需求,这还远远不够。这种状况会从实质上形成了一个瓶颈,即网络被买卖梗塞,招致 Gas
费用飙升。每团体都在争取他们的买卖会先被考证和实施,有些人甚至甘愿支付比其他人更高的 Gas
费用来确保买卖快速完成,实质上意味着将交易包括在一个区块中的需求逾越了区块自身的空间,结果将会是 Gas 费的飙升。


  这就发生了一个效果,难道只需具有少量的资金才干使用以太坊?这清楚不是以太坊的最先手段,它旨在为世界上的每团体提供史无前例的金融渠道。它想要公允的协作环境,而不是成为“穷人的游乐场”。因此,以太坊急切需求扩展处置计划。


  处置以太坊基础层(第 1 层)的可扩展性效果,意味着以太坊必需增加其区块的限制以提高
TPS,这么做的结果将是成为矿工/节点所需的硬件将十分高尚(即设置节点),最终以太坊将变得越来越中心化。


  因此,目前以太坊社区以为扩展以太坊区块链的最佳方法是经过第 2 层(Layer 2)扩展处置计划。第 2 层扩展处置方案有 3
大类技术:Plasma、外形通道和 Rollups。


  接下去,我将精细引见 Rollups。


  假定你不知道第 2 层是什么意义,那么你可以这样了解,第 1 层是最后的主要区块链(以太坊),在那里以太坊的用户达成共识并树立各种使用次第,所以当第
1 层梗塞时,你可以有一个智能合约来衔接到主链外的“第 2 层”,在那里交易可以被处理,然后再前往到可以考证的主链上。第 2
层是一个额外的区块链,它比以太坊主网自身的效率更高,利息更低。将第 2 层视为第 1 层(以太坊主网)的子乡村,它或多或少地在第 1
层的掌握下辅佐运算。


  Rollup 是一个十分聪明的扩展处理方案:它本质上是将计算进程从主链转移到称为“Rollup 链”的独自链上。“Rollup
链”本质上是一条独立的区块链,在这些“Rollup 链”上,实施交易之后,数据被聚兼并汇总在一同,然后传输到主链中止考证。因而,这项技术被称为
Rollup(汇总)。计算进程在链外中止,并且将放入以太坊主链区块里的数据也增加了,这两者都可以添加以太坊的网络梗塞。


  




  而 Rollup 技术要想实施,这个进程必需求有一个“中介”——一个将“Rollup
链”衔接到主链的智能合约。该智能合约的主要功用是促进转移并考证“Rollup 链”发生的一切都依照规则停止。这种 Rollup 技术的益处是它可以将以太坊的
TPS 从 15 TPS 提高到 1000 TPS,同时将每笔交易的 Gas 费用从 45,00 GAS 降低到大约 300 GAS。


  以太坊社区的成员和开拓人员对 Rollup 技术停止了少量议论和狡赖。这其中的狡赖源于两种都可性的 Rollup 技术:Optimistic
Rollups 和 ZK-Rollups(零知识汇总)。


  Optimistic Rollups


  Optimistic Rollups 使用一种称为“狡诈证明”的技术点,冗杂来说,Optimistic Rollups
不实施任何计算,由于它们只是与以太坊主链同时运转,并且在交易被施行和批处理后,它们只是将数据公布到主链并假定它是准确的,因而被称
Optimistic(绝望)。


  显而易见的效果是,Optimistic 怎样能证明数据是准确的?这其实就是“狡诈证明”的用武之地。Optimistic Rollups
有一个名为“争议处理系统”的机制。假定有人从 Rollup
链向主链发送了有效或狡诈XJ易,则该系统将捕捉和惩罚该人。想要将这批交易提交给主链的一方也必需提供保证金才干这样做。这种保证金一般以 $ETH 为单位,假定
Rollup
网络中的其他方发觉了有效或狡诈的交易,他们可以提交狡诈证明。经过提交此欺诈证明,交易将再次运转,但这次是在以太坊主链上运转,假设发觉它真的是欺诈性的,则交易的提交方的保证金将被添加,该人将丧失其资金,以此来阻拦恶意行为。


  需求留意的是,“争议解决系统”是双向的,即使是提交“欺诈证明”的一方也必需提交保证金,假设考证交易是没有欺诈的,那么他们也会取得保证金。这可确保网络不会因多个不用要的欺诈证明而过载。


  目前 Optimistic Rollups 曾经有两个次要协议投入使用,Optimism 和
Arbitrum。这两者都以不同的方式在以太坊主网上推出,并取得了不同水平的绩效。


  




  而 Optimistic Rollups
的次要效果是时间。在主链上验证交易之前,必需有足够的时间发送欺诈证明,并验证批次中没有欺诈性的交易。因此,假定你在 Optimistic Rollup
链中提交了一个代币交流的交易,你将不得不等候此交易所在的批次经过争议解决零碎,假如触及欺诈交易,则它有待解决,然后才干验证交易。此进程能够需求数天,有时需求 2
周,这意味着您能够需要等候很长时间才干施行交易。


  因此,一种更冗杂的 Rollup 技术应运而生,被称为 ZK-Rollups。


  ZK-Rollups


  ZK-rollups 使用称为“ZK 证明”的技术点。它的义务原理是在主链外停止计算和数据存储进程,并将批次发送到第 1
层,它们会被立刻验证或拒绝。冗杂来说,将需要验证的数据视为“秘密音讯”,将 ZK
证明视为一种工具,可让你证明“秘密音讯”,而无需走漏这个“机密音讯”是什么(因此也被开拓者成为零知识)。它是一种可以证明你知道某些“机密消息”而不用走漏它的方式,同时也进一步增加了发送到主链的数据。这种零知识证明零碎允许立刻验证或拒绝交易。


  这项技术极端繁杂,且是一项非常主要的技术,因此大少数以太坊社区成员希冀它成为以太坊扩展成果的暂时解决方案。它在解决 Optimistic
Rollups 的交易时间成绩的同时也解决了 Gas 费用成绩,并且技术的想象方式使得任何一方都不能够提交欺诈或恶意交易。


  但是,ZK-Rollups 非常也有缺陷。固然与 Optimistic Rollups 相比,它似乎是更好的解决方案,但它与 EVM 不兼容。与
EVM 不兼容意味着以太坊主链上的现有使用次第将无法冷静的移动到 Rollup 链。想要迁移到 Rollup
链上的现有使用次第将不得不重写代码。见地到这样的严酷问题,ZK-sync 开拓团队目前正在开发与 EVM 兼容的 Rollup 链。如果他们胜利了,那么
ZK-rollups 将真正成为目前以太坊主网的“穷人游戏规则”改动者。


  目前有很多项目以不同的方式使用 ZK-rollups,比如 Loopring、Hermez、ZK tube、Aztec、Starkware 和
ZK-sync,它们都很逊色且十分具有创新性。


  总结性思索


  目前以太坊生态系统有数百个 DeFi 协议,一切这些协议都在以太坊主网的用户少量使用。因此,可以想象一下当 Rollup
技术完成后的场景,它为简直任何具有互联网的人翻开了以太坊的 DeFi 世界。此外,低 Gas
费用和交易时间的增加自身将招致更多依赖“低费用和快速交易”的新项目被创立。因此,不只将有数不胜数的新用户能够冷静使用以太坊,而且还将有数不胜数的开发者参与以太坊。


  值得留意的是,以太坊实际上可以成为解决区块链三难困境的第一个区块链。以太坊接下去的一个主要升级是兼并,也就是将共识层(信标链,之前称为“ETH2”)与执行层(目前的以太坊链,之前称“ETH1”)兼并,兼并之后将再次只需一条以太坊区块链。而在兼并之后的下一个主要升级将是共识层的数据分片,实际上是减速
Rollups。


  因此,简而言之,以太坊路途图是以 Rollups 为中心,旨在减速和增强 Rollups。


              

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