淺談 | ETH2.0探索起步,Layer2獲將成為未來生態發展趨勢

以太坊的效能問題飽受詬病

以太坊上的defi、nft、流動性挖礦專案活躍,為市場提供了大量的收益機會。單單defi專案總鎖倉量就已超過123億美元,創歷史新高。熱潮背後使用者在以太坊上的使用體驗不盡人意,高昂的gas費用和擁堵的網路不得不讓人質疑起以太坊的效能短板。

這僅僅是使用者層面反映的問題。其深層的意義在於不同defi協議在爭奪以太坊的區塊空間。以太坊網路的區塊是恆定的,那麼就意味著一個協議上升必然有另一個協議下降,增加的協議越多,競爭越大,直接導致某些交易費用高達上百美元。再加上交易吞吐量是固定的,所以defi市場容量無法持續和上升,就目前而言以太坊網路無法支撐defi的大規模縱深發展。


以太坊2.0起步探索 layer 2賽道發展迅猛

以太坊2.0的啟動臨近,可即便是eth2.0正式測試網的推出,但也仍處於一個起步探索的階段,離真正上線還有很長的一段路要走。更貼合實際的 layer 2 解決方案有望解決以太坊的擴容問題,成為人們密切關注的焦點。

第二層擴容技術,目的是把計算移到鏈下。其模式思路是將所有複雜的計算及交易過程放到鏈下,最後只把結果給存到鏈上,節省交易費用及時間,從而改善交易的體驗。目前,以太坊的layer2擴容方案有多種,包括側鏈、狀態通道(state channel)、plasma、rollup(zk rollup 和 optimistic rollup)、validium等技術擴容方案。

這些擴容方案能解決當下行業面臨的哪些問題?又適合哪些應用在此生態上發芽壯大?layer2是否具有真正市場價值前景?


01.側鏈

側鏈作為傳統的第二層擴容技術,支撐的功能和主鏈是一樣的,可以進行交易且交易速度更快。打個比方,公鏈可以看作是品牌直營店,分佈多且人力物力花費巨大,而側鏈就是加盟店,獨立經營,可以省下很多的手續費和確認時間。對於使用者來說,側鏈的優勢很明顯。不過傳統側鏈需要信任礦工,如果你的礦工把你的資產捲走,資金即面臨風險。為了阻止這一情況的發生,新型的第二層擴容技術應運而生。


02.plasma

新型的第二層擴容技術中,包含多種技術。首當其衝的就是plasma,其可以說是開啟了以太坊擴充套件研究的先驅。plasma解決的就是容量的問題,它是由 vitalik buterin 和 joseph poon 在 2017 年共同提出並被寄予厚望。雖然plasma是依靠中心化的伺服器來解決,但是它本質是解決信任問題,不需要任何人去保護在其上的資產,使用者的資產由自己的簽名和金鑰控制,進一步保證資金安全。

plasma主要目標是將很多智慧合約計算移到側鏈,而不是直接在主鏈上進行。這種方式可以減少主鏈的工作量,從而獲得更好的擴充套件性。同時,plasma獲得了更高效和快速的轉賬速度。使用者存入和提取資金時,比起當前的以太坊網路提高了10倍。

正因為把智慧合約計算從主鏈上移開,主鏈上如果只負責節點共識的達成和交易糾紛處理等安全問題,那麼區塊鏈可以容納的交易量就增加了,極大地擴充了以太坊網路的容量。

plasma 具有自己的共識機制(pos),如果plasma 上的計算髮生錯誤,那麼最終會由主鏈來決定。每個人在側鏈上持有資產的人都有責任關注是否有錯誤發生,一旦有誤就能第一時間安全的退出,防止使用者的資金受到損害,同時也阻止了攻擊者造成任何持久的破壞。plasma 鏈可以被迭代,新的設計可以更快地被實現,適合需要經常迭代的場景如遊戲等。


03.狀態通道(zk rollup 、optimistic rollup)

相對於plasma只能用來做資產交易這個痛點,狀態通道可以透過寫一個智慧合約,可以讓你在鏈下執行任意程式。基於 rollup 概念,還誕了多個分支,最主流的是 zk rollup 和 optimistic rollup 兩個解決方案。它們的區別主要是前者使了零知識證明,後者使了欺詐證明。在理論上狀態通道能實現無限tps、手續費在layer2解決方案中最低,但僅限於在兩個使用者之間開設。

zk rollup不佔用主鏈的儲存空間,為儲存方面帶來擴充套件與提升,但由於零知識證明生成較為複雜,相比之下tps在3000左右,目前僅適合合去中?化交易所或者?付轉賬應用。optimistic rollup的缺點是安全問題,只有使用 1~2 周的錯誤性證明挑戰期才足夠安全。optimistic rollup適合複雜的defi應?。

zk rollup在以太坊1.0上,最多可處理4000 tps,保守地說,在以太坊2.0上(取決於eth2.0實現細節),吞吐量可以實現最 100,000 tps。這已經是一個可喜的成績,它可以和visa 2.4萬的tps相媲。

optimistic rollup 模型在安全性方面比zk rollup多了一種假設。在 layer 1 網路有強烈的抗審查性的基礎上多了一條:少n個節點中有1個誠實節點執所有 optimistic rollup 交易,並且在效狀態轉換髮布時提交欺詐證明(也稱為99%容錯共識)。換句話來說,zk rollup 只要證明遞交上鍊就意味著交易已最終結算,但optimistic rollup則需要等待段很的挑戰期(少以天為單位),依賴於欺詐證明來保證最終結算性。這就代表著在交易過程中使用zk rollup 遠比optimistic rollup要來得快速簡單。


04.validium

validium是今年新興的擴容方案,其所有的交易有效性都使用零知識證明來強制執行,而資料可用性保持在鏈下。這可以防止validium中的資金被盜,因為從特定使用者賬戶發生的每次價值轉移都必須得到使用者的授權。validium 可能更適合對信任要求沒那麼頻繁的應用。

layer 2實現價值流通或將成為未來方向

第二層擴容解決方案沒有一個固定的方向。這也代表著每個方案都為不同應用而創造。那麼這裡存在一個很大的問題,如果不同的專案採用不同的layer 2方案,他們又該如何實現價值互通?協議間的流動性又該如何實現?

如果defi的maker、uniswap、compound、curve、synthetix等無法實現價值流通,那麼defi將失去原有的意義。即便它實現了極高的交易吞吐量和極低的費用,如果都只是閉門造車,其價值將會大大降低。事實上,使用相同的layer 2技術專案更容易實現互通。大家可以大膽的假設,如果layer 2技術依然能保持layer 1可組合性和安全性,採用layer 2技術的專案都能實現價值流動,交易吞吐量已經是如今的上百倍,交易費用也大大降低,那麼協議的流動性會大大加強,也會引來更多協議的入駐。流動性增加,價值也隨之增加。defi的痛點將消失不見,並且行業的交易量能呈現質的飛躍。未來layer 2可以提升100倍可擴充套件性,那麼意味著defi的整體市值也將漲幅百倍。

matic network作為layer2賽道的明日之星,已經被很多應用採用。旨在真正實現layer 2價值流通經濟模型作為第五種技術給大家分析。


05.matic network

matic network是一個使用側鏈的鏈下運算的區塊鏈第二層拓展方案,同時運用plasma 和pos機制拓展解決方案和確保資金的安全性。致力於實現plasma mvp(minima viable plasma)、將錢包連線到dapps的walletconnect協議和以太坊通知引擎dagger。專案的開源基金會計劃提供matic錢包、支付系統的api和sdk、產品、數位身份解決方案和其他支援解決方案,以便dapp開發人員能夠設計、實施和遷移基於ethereum等基礎平臺構建的dapp。

matic network致力於讓開發者在該平臺上建立真正可用的dapp,目前有70多個dapp建立在matic 上,包括defi、遊戲等領域。在最新的進度報告中,matic network正式部署chainlink為預言機解決方案,與此同時,bella protocol 、strain nfts 、erne finance(流動性挖礦)、cargox(區塊鏈驅動文件傳輸解決方案)、polymarket 、terra virtua(數字收藏品平臺)、decentraland nft(可穿戴服飾)等也構建在matic 網路中,為他們的產品組合提供支援。

matic側鏈是公開的非許可鏈,並且可以支援多種協議。以太坊上的應用可以無縫遷移至matic網路。給大家列舉下matic網路上已入駐或即將入駐的dapp,大部分都是大家熟悉的優質專案:

bitgear(dex)、bluzelle(去中心化儲存)、wazirx amm dex 、easyfi、hopr(隱私保護)、quickswap(dex)、powerpool(元治理協議)、oropocket、stafi(defi協議)、makerdao(穩定幣)、mahadao(dao)、mantradao(defi平臺)、razor、plotx、dfyn(dex)、stakehound、transak、jelly swap、safeheaven、utu(數字信任模型)、zawadi(移動票務支付平臺)、decentraland(mana)、niftex、neon district(賽博朋克rpg遊戲)、ethermon(nft收藏品模擬遊戲)、sportx(點對點的體育賽事應用)、blockchain cuties、terra virtua、marble cards(卡牌收集遊戲)。


尾言:

以太坊2.0提供了新的解決方案,並且以太坊2.0的初期階段正在快速到來,但是應用程式的基礎性可擴充套件性只是作為以太坊2.0最後的一個主要階段,還需要數年之久。layer2如果能支撐defi還能達到layer 1的可組合性和安全性,那麼layer2將在整個defi發展過程中獲得位置,並引領行業走向突破。


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