什麼是Plasma?Plasma Cash?

買賣虛擬貨幣
前言:我們知道Plasma是以太坊擴容方案之一,那麼,到底什麼是Plasma?什麼是Plasma Cash?本文給我們一些簡要的說明。本文作者Jinglan Wang,由藍狐筆記社群的“Cipher”翻譯。Plasma是一種設計模式,它允許鏈外訊息驅動鏈上資產的轉移。它透過將交易吞吐量轉移到Plasma鏈來實現對根鏈的擴充套件。你可以把它看作是一個教授需要在短時間內批改許多考卷。教授可以將這項工作委託給助教,他們檢視考卷上的每個問題並計算對應的分數,但只向教授報告總分。每個Plasma鏈將交易排序的資訊壓縮到單個雜湊,並儲存在根鏈上。像比特幣和以太坊這樣的就是根鏈——這些區塊鏈具有更強的安全性和去中性化保證(安全性和活性)。本篇文章將使用以太坊作為根鏈例子貫穿全文。“Plasma 不是在中心化伺服器上貼上一個Merkle樹。”——Vitalik Buterin,2018年於TechCrunch,瑞士ZugPlasma設計的兩個主要分支稱為Plasma MVP 和Plasma Cash。首先,讓我們瞭解一下背景資訊,從巨集觀角度瞭解下簡單的使用者流,之後再更深入地探討每個部分。

在開始之前,讓我們先快速瞭解一下基本概念:

稀疏Merkle樹:一種大小不變的完美Merkle樹,之所以稱之為"稀疏",是因為大部分葉子是空的。

經濟最終性:保證操作永遠不會逆轉,除非提供最終結果的一方將一大筆錢燒燬。

UTXO:未消費交易輸出(unspent transaction output)。每筆交易都必須具有來自有效UTXO 集的輸入。每筆交易的輸出將成為新的UTXO 集的一部分。比特幣就使用UTXO模型。

現在開始闡述Plasma。

1: 運營者將Plasma合約部署到主網 

像交易所這樣的實體,如希望擁有高交易吞吐量和低延遲(甚至實現即時的經濟最終性)的實體將受益於執行Plasma鏈併成為運營者。合約所有者包含在合同的初始化中。

2:Plasma運營者建立區塊

運營者的眾多角色之一是聚合和排序交易,並將其打包到區塊中,然後將Plasma區塊的雜湊提交到根鏈。

實現Plasma的方法有很多種。不同的Plasma鏈可以有不同的治理規則、不同的token、儲存狀態的方法等,但所有Plasma鏈會定期向根鏈提交雜湊,以便繼承根鏈的安全性。

3: Kanye是一個新使用者,將ETH存入Plasma合同,並分配返回PETH

在兩種主要的Plasma設計中,你可以將任何token存入Plasma鏈並接收到與之相對應的token。所以,如果Kanye存入ETH,他會得到PETH!如果他存入BTC,他就會得到PBTC!(Plasma Cash的規範更好地支援ERC721 資產,如加密貓,但並非所有Plasma規範都支援存入任何token)。

4: Kanye 向Donald匯款,但Donald還不在Plasma智慧合約中

Kanye 並不僅限於匯款給那些已經是Plasma合約成員的人!他也可以匯款給Donald這樣的以太坊巨鯨。

在"Plasma Cash"規範中,你存入的每個代幣都會被分配唯一的ID。這些唯一ID儲存在稀疏Merkle樹中。代幣有所分配的(Merkle樹的)葉子的索引,而這些索引是這些代幣可用於交易的唯一位置。

想想買賣房產——當你交易房子時,房子不會移動,但擁有房子鑰匙的人會改變,房子的契據是當事人的記錄以及所有權易手的頻率。這使得它非常容易檢查token的歷史記錄,因為你能夠輕易的在Merkle樹中查詢到這些記錄!

在這裡,我們具體看Kanye傳送給Donald的token的索引。Kanye 在傳送token時必須包含token的歷史記錄。如果token被多次交易,其歷史記錄可能會變得非常冗長!稍後我們將討論如何改善這種情況。但就目前而言,這對Donald來說可以接受,他只需要下載他關心的代幣交易歷史。

5: Donald 有兩種選擇: 繼續花費PETH 或建立退出交易以在根鏈上兌換出ETH

Donald 不需要向運營者提交訊息成為Plasma合約會員,以實現退出PETH並贖回ETH。Donald想立即換掉代幣以保持匿名,所以他不想繼續使用他的PETH。

他拿到了token的歷史記錄,以證明所有權,並將記錄放入提交到 Plasma 合約的退出請求中。他的退出交易還包括gas費和作為抵押的保證金(以防止撒謊)。當一切停當,如果沒有人挑戰Donald,他能在根鏈上用PETH贖回ETH。

棒極了!我們已經在巨集觀上闡述了一個理想的場景,因此讓我們深入探討這一工作流中的每個部分:交易、退出和Plasma運營者的角色。請務必注意,它存在多種規範,不同執行方案的規範之間存在差異,但以下內容會讓你熟悉一些核心的Plasma 概念和詞彙。

交易

每當Kanye 傳送token時,他還必須同時傳送該token的歷史記錄。在Plasma Cash中,使用者只需下載他們關注的代幣的交易歷史。分片客戶端驗證允許每個使用者的資料負載更輕。

但是,如果一枚代幣被花了很多很多次,那麼該代幣的歷史就會變得很長並難以在交易中傳輸。解決這一問題的一種提議是引入檢查點。一旦檢查點最終確定,客戶只需提供從該檢查點(有最終性)開始的證明,這樣可以將證明的大小變成常數,而不是線性增長。

Plasma Cash檢查點基於加密經濟聚合簽名,為在Y區塊高度的使用者X對代幣的所有權提供了經濟保證。

遺憾的是,在Plasma Cash中傳送任意小面額的代幣更加困難(Plasma借記或狀態通道是對這一缺陷的改進方案)。當呼叫存款函式時,使用者指定其存款的面額,這一方案使得Plasma Cash適合傳送ERC721非同質token,而Plasma MVP的UTXO模型更適合處理任意麵額交易。

退出

當提款被認為是如下情況,退出就產生了挑戰:

1. 退出一枚已經花過的代幣
2. 雙重退出代幣
3. 退出有無效歷史記錄的代幣

任何人都可以提交欺詐證明來挑戰退出者,如果他們在撒謊,他們將失去他們的保證金。

駭客攻擊怎麼辦? 

Plasma鏈安全保證與根鏈一樣好。如果Plasma鏈被駭客攻擊,駭客必須提交退出交易,以得到他想竊取的所有資金!在Plasma Cash中,駭客必須在他的退出交易中包括保證金,他不能帶著所有竊取的資金潛逃。

Plasma運營者

Plasma運營者的主要作用是將交易聚合到區塊中,並將每個Plasma區塊的Merkle 樹釋出到根鏈。

在更復雜的設計中,中心運營者可以由PoS 驗證者取代,從而緩解對交易審查的擔憂。然而,擁有中心運營商有很多好處,而且我們可以用Plasma運營者的保證金做很多有趣的事情:

· 即時經濟最終性!由於運營者負責建立區塊,因此他們可以提供有關交易包含和排序的保證。運營者會因為撒謊而付出失去保證金的代價,因此使用者會立即知道他們的交易是否包括在內。
· 無效退出處罰:可以懲罰運營者允許無效退出的透過,並消減其保證金中的資金。
· Casper驗證:運營者可以是Casper PoS驗證者(驗證者有保證金)
· 你能想到其他的嗎?

Plasmas總結


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