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Rollup可以說是ETH當(dāng)前最重要的擴(kuò)容手段,可以說Rollup的成功與否,直接決定著ETH可持續(xù)發(fā)展性。換句話說,Rollup失敗的話,ETH也別想成功。
如果可以分清側(cè)鏈和Layer2的區(qū)別,也算是對擴(kuò)容有個基本理解,那么能否分清Plasma、Rollup和Validium的區(qū)別,就可以當(dāng)做一種對擴(kuò)容的進(jìn)階考試題。
一切的一切,都在下面這張圖里了,理解了這張圖,你就完全理解了Plasma,兩個Rollup,與Validium的區(qū)別。簡單說來區(qū)別如下:
1、一切始于Plasma
Plasma是最早V神提出的擴(kuò)容方案,也是這個圖里TPS最高的一套方案。
首先,你可以把Plasma先想成一個側(cè)鏈,但和側(cè)鏈完全獨立運(yùn)營,只給ETH提交一個結(jié)果又有所不同,Plasma會把Plasma計算處理完的區(qū)塊哈希通過主鏈合約,在Eth主鏈上做個“公正”,鏈下成交了數(shù)百或數(shù)千筆,最后上鏈可能只有幾十個bytes,你可以理解為Plasma=ETH側(cè)鏈運(yùn)營+ETH主鏈公正。
如果有人在離開Plasma鏈時,發(fā)現(xiàn)自己的轉(zhuǎn)賬數(shù)據(jù)不對或者被篡改了,怎么辦?提交挑戰(zhàn)!因此會有一個證明需求的過程(類似法院庭審+判決),這也是為什么Plasma的挑戰(zhàn)期,或者說資金退出時間是在7-14天左右(是的,很長,很反人類……)。
Plasma最大的兩個特點在于:(1)默認(rèn),或者說樂觀的認(rèn)為每次“公正”都是對的;(2)“原始數(shù)據(jù)”在鏈下存儲。
2、Rollup來襲
對于Plasma的改進(jìn),其實一開始出來的是ZK-Rollup,但是最接近Plasma的反而是后來出來的Optimism Rollup(簡稱OR),所以先說說OR。
OR可以近似理解成Plasma+“原始數(shù)據(jù)在ETH主鏈上存儲”,所以比Plasma更安全。畢竟鏈下的東西,萬一節(jié)點銷毀或者篡改了原始數(shù)據(jù)怎么辦?
當(dāng)然,原始數(shù)據(jù)放在鏈上,必然開銷會大于鏈下,所以O(shè)R的TPS跑不過Plasma。
而Zk-Rollup則可以理解成Plasma+“原始數(shù)據(jù)’在ETH主鏈上存儲”+每次主鏈的哈希公正通過ZKP(零知識證明)自動證明有效,所以不存在挑戰(zhàn)和挑戰(zhàn)期。
然而原始數(shù)據(jù)既要上鏈,每次公正還要做零知識證明,開銷特別大,所以ZK的TPS是最差的。
于是又有了個相對折中的方案,也就是Validium -Plasma+每次主鏈的哈希公正通過ZKP(零知識證明)自動證明有效,跟Plasma一樣,原始數(shù)據(jù)扔鏈下,犧牲一部分安全,換取性能的大幅度提升。
看到這兒,你再回看上面那張比較圖,應(yīng)該大體心里有個框架了。
Plasma雖然性能最佳,然而因為數(shù)據(jù)鏈下的安全性以及沒有ZKP零知識證明的保護(hù),已然被棄用,其余三家則是各有優(yōu)劣,未來12-24個月,也會是ETH 關(guān)于Rollup系列群雄割據(jù),或者說割裂的年代,屆時花落誰家,尚未可知,只有靠市場和時間來給我們答案。
02
分層與分片
先說說分層,如果一條鏈天生自帶Layer2,是不是“不可能三角”就不會是個問題?
Nervos就是這么干的,貌似也是市面上唯一一家這么做的。Nervos很多懂技術(shù)的玩家非常喜歡,甚至被評價“這才是ETH原本應(yīng)該有的樣子”,但其實也并不太意外,畢竟其中首席架構(gòu)師Jan,是最早ETH核心團(tuán)隊的人,可以算是“中國最懂以太坊的人”。
Nervos最大的特點是分層, Layer1負(fù)責(zé)達(dá)成共識,保證整個網(wǎng)絡(luò)的安全;Layer2做應(yīng)用鏈解決方案,保障各個場景下的性能實現(xiàn),并通過協(xié)議來錨定到Layer1,使得Layer1的安全性可以傳遞到Layer2,跟以太坊的Rollup有那么點異曲同工的樣子。
然而Nervos其實還有兩個點是很多人容易忽視的,可能跟TPS不是那么直接相關(guān),但作為底層架構(gòu)非常值得一提。
1、Layer1是POW+UTXO。這在新型公鏈里并不多見,關(guān)于POW和POS的種種爭論已經(jīng)太多,就此略過。但POW總有POW的好處,至少初始的Token分發(fā)就是一個更加公平的過程,將來同樣保留轉(zhuǎn)型POS的可能,屆時可能采取一個ETH的“跟隨”策略,ETH踩過的坑,可以吸收經(jīng)驗,盡量避免
2、Nervos獨特的Cell模型。CKB的經(jīng)濟(jì)模型的核心對象不是計算,而是狀態(tài) - CKB代表著對鏈全局狀態(tài)的占用。這是一個ETH開始逐步暴露出來的問題,即區(qū)塊鏈狀態(tài)爆炸,簡單來說就是包括ETH在內(nèi)的絕大多數(shù)鏈都是“一次付費,永久存儲”的模式,非常容易導(dǎo)致后期的公地悲劇問題,引發(fā)全節(jié)點數(shù)據(jù)膨脹,狀態(tài)爆炸。
以太坊已經(jīng)開始重視這個問題,但目前為止如何解決狀態(tài)爆炸還沒有蓋棺定論的解決方案,而在Nervos這邊,底層機(jī)制直接pass掉了這個問題。
另外,再來說說分片,這也是ETH2.0的終極解決方案。
Near,Elrond,Harmony這些項目都在做分片,波卡的平行鏈也可以看做是分片的一種極端表現(xiàn)形式。
分片理解起來很容易,如果把節(jié)點看成你去超市買東西的收銀員,只有一個收銀員肯定容易造成長隊,兩個話隊伍短一半,4個甚至8個收銀員在的話估計就不用排隊了。
一個人的活多個人一起完成提高效率,這就是分片。然而說起來容易,做起來難,不然ETH2.0不會折騰這么久,當(dāng)前甚至?xí)簳r放棄分片,專攻Rollup;波卡做了4年,平行鏈這才即將上線,Near的分片還沒有完全成型,Harmony的分片階段性上線……
本質(zhì)上分片就是一個異步處理的機(jī)制,目前絕大多數(shù)分片都需要一個可信中介來協(xié)調(diào)處理,ETH2.0里面是信標(biāo)鏈,波卡是中繼鏈,Elrond是元數(shù)據(jù)鏈,唯一不需要中介的是Near,這也是為什么Near號稱“最強(qiáng)分片”。
然而是否真的最強(qiáng),還是得等完全做出來,大家互相PK一下技術(shù)和體驗再說,這個時間點,估計得2-3年之后了。
分片技術(shù)也是當(dāng)前Layer1里對于不可能三角最為均衡,或者說性價比最高的的一種擴(kuò)容手段,犧牲一小部分安全性,換取性能的極大提升。其中Randomness(驗證者選取以及新節(jié)點加入到某個分片的隨機(jī)性)的安全性是重中之重,有興趣的朋友可以自行查閱相關(guān)資料。
分片是無論如何繞不過去的擴(kuò)容方案,未來2年分片技術(shù)一定會占據(jù)我們越來越多的視線。
03
“非主流”擴(kuò)容方案還有許多鏈采用了獨特的技術(shù)來對區(qū)塊鏈進(jìn)行擴(kuò)容,我們來簡單的介紹最有代表性的三個:
1、Solana:Solana獨創(chuàng)了一個工作歷史證明(Proof of History)技術(shù),沒有使用分片,也沒有Layer2,就在Layer1上面“硬剛”,數(shù)據(jù)目前來看還不錯,至少可以算是當(dāng)前“最速區(qū)塊鏈”。
…)
2、Flow:思路很有意思,通過多重角色架構(gòu)在layer1層解決區(qū)塊鏈擴(kuò)容。說白了就是把流水線這個概念引入了節(jié)點。目前的公鏈都是幾個節(jié)點一起打包一個網(wǎng)絡(luò),一起出塊,每個節(jié)點的責(zé)任也一樣,都是干著重復(fù)的活(假設(shè)沒有分片的話)
Flow則把這個活分成了4份,收集、共識、執(zhí)行和驗證,每個節(jié)點執(zhí)行不同任務(wù)。拿之前分片里面那個收銀臺的例子來看的話,分片可以看做是增加收銀臺數(shù)量
3、DAG流:AVAX、Fantom、Conflux都是DAG(有向無環(huán)圖)流派。
DAG嚴(yán)格意義來講不是一個共識機(jī)制,而是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以說采用DAG的項目甚至不能完全叫做“區(qū)塊鏈”(因為區(qū)塊鏈這個詞本身也是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))。