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观点 | 以太坊 Layer-2 方案的现状

2020-07-11 阅读量 4325
摘要:在我们 Layer-2 系列的第一篇文章里,我们讨论了比特币链下可扩展性方案,也分析了闪电网络和多种侧链方案。

在我们 Layer-2 系列的第一篇文章里,我们讨论了比特币链下可扩展性方案,也分析了闪电网络和多种侧链方案。当我们把目光转向(以市场价值来衡量的)第二大密码学货币,我们可以看到以太坊也有相当多的链下可扩展性方案。这些方案,大多都是为了应对以太坊区块链在 2017 年频繁出现的拥堵情形而提出的。

以太坊协议本身的可编程性,让开发者能够设计出许多在比特币上不可能实现的扩展方案。在过去,这种可编程性往往只意味着可以创建智能合约、团队能够快速获得资金(通常是 ERC-20 形式的 token)然后全身心投入到可扩展性方案的开发中。好几个这样的方案都已经在一年以前甚至更早的时候发布了,但感兴趣者寥寥无几。惨淡的业绩既是因为市场下行、兴趣下降,也是因为他们无法在启动之前造出一定的势能。不过,到了 2019 年末,趋势开始变化。市场反弹、兴趣渐旺、网络利用率上升,多种技术的进步,使得 Layer-2 项目回到大家的视野中。

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- 2020 年以太坊交易的平均手续费成本(以美元计) -

以太坊网络使用率的增加,再加上交易手续费的 10 倍上涨,使得多支团队正式启动了他们已耕耘多时的项目。我们看到 —— 过去几个月间启动了许多项目,都在争夺社区的注意力和接受度。本文拿所有这些项目做成了一个图表,准备从投资的角度看这些项目(迄今为止)成功与否。

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- 链下扩展方案进入白热化竞争阶段 -

以太坊 Layer-2 方案的分类

 

以太坊 Layer-2 项目很多,我们给它们分类如下:

  1. 第一类包括支付可扩展性方案,例如 Raiden、Liquidity Network 和 Spankchain(基于 Connext)。大多数方案都用到了 状态通道技术,受启发于比特币的闪电网络。这些项目在 2017 年乃至 2018 年初通过 ICO 成功筹集到了资金。
  2. 第二类方案则源于对更灵活扩展方案(不止于支付)的需要。这些解决方案能支持任意的智能合约交易和 dApp,当然也包括 DefI 应用。打头阵的当属 Plasma 链技术 —— 最终产生了包括 Loom Network、OMG network 和 Matic 在内的项目。因为 Plasma 实现的复杂性(尤其是数据可用性问题),一类新的通用可扩展性方案获得了大家的青睐:Rollup 方案。Optimism/OVM 是这个方向的先驱,zk Rollup 方案也紧随其后。
  3. 第三类方案与前两类方案不是同一个维度的,目的是增加额外的功能,尤其是隐私性。最有前景的项目包括 Keep 和 Aztec。
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链下通用可扩展性方案

此类方案是当前最活跃、讨论最充分的以太坊可扩展性方案。虽然 “通用可扩展性” 一词在技术上不够准确,但这个词确实反映了此类方案的目标:扩展任意以太坊交易(包括智能合约交易)的处理量。相较于简单的、实现链下支付的方案,这类方案要解决的问题要难得多。从技术角度来看,此类方案可以叫做 “承诺链”,可以扩展任意交易的吞吐量。
在这个领域内,虽然基于不同的技术维度可以细分为很多小类,但我们就简单分类成:
  1. Plasma 链
  2. 交易分组及压缩方案(Rollup)
抽象地来看,Plasma 方案就是(在主链网络以外)创建了一个可以执行任意交易的空间。但是,在 Plasma 方案中,因为链下交易的数据对以太坊主链是不可见的,这就使得用户想 离开 侧链、回到以太坊主链的时候,会遇上麻烦。这就是所谓的 数据可用性 问题。
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- 以太坊侧链的简化图示 -
另一方面,Rollup 方案可以被认为一种压缩技术。多笔交易可以压缩在一起,既能减少 交易数据规模,又能降低 交易验证负担,因此使得以太坊区块链能处理更多交易。此外,所有交易的收据都存储在以太坊区块链上,这就提升了 Layer-2 交易的安全性。

 

竞争

在这两个小类中,都有不同的项目,是向着不同的目标而且技术架构也不尽相同的。详尽的项目比较得写好几篇文章,所以我们仅聚焦于大略的事项。
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(译者注:虽然作者在这里将 zk rollup 也包括在内,但实际上,至少当前出现的 zk rollup 方案,都不像以太坊那样是通用的(general purpose),它们只能执行特定类型的交易,如需执行更多类型的交易,还得增加代码。)
 
基于 Plasma 的方案

Plasma 方案是最早出现的,以 Vitalik 的 Plasma 论文为标志。Plasma 实现也因应用场景不同而大不相同。第一个 Palsma 的产品级实现是 Loom Network 于 2018 年使用 Plasma 的变种 Plasma Cash 做出来的。Plasma Cash 主打非同质代币(NFT)和游戏。这个项目最终离开了以太坊生态,创建了一条独立的区块链,而且转变方向做起了企业性应用。Loom 是一个很有趣的案例,显示了 Layer-2 项目所面临的艰难,尤其在他们所瞄准的主要应用场景(比如游戏)并没有与 ETH(作为一种金融资产)深度绑定的时候。

另外两个项目,Matic 和 OMG Network 加入了 “Plasma in the Production-Stage” 俱乐部,各自成功地启动了主网。两个项目都致力于扩展通用的以太坊交易。Matic 在侧链上使用了 PoS 共识机制(以他们项目的 token 为权益)。OMG network 在方向上与 Matic 相似,不过当前的网络依赖于一组固定的验证者。


以太坊爱好者发布在海盗号              

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