Layer2 入門指南

買賣虛擬貨幣

來源 | Gourmet Crypto

作者 |Ali Atiia

隨著牛市的到來,鋪天蓋地的虛假訊息讓觀眾眼花繚亂。本文旨在向初學者解釋何為 Layer2,因此難免會犧牲一定的完整性和嚴密性,讓讀者在基礎的水平上更好地理解文章。

通常,Layer1 鏈具有更高的安全性和流動性,而 Layer2 是一條想要從 L1 中獲取安全性和流動性的新鏈。

我舉一個簡單的例子來向那些初學者解釋這意味著什麼,尤其是那些剛加入加密世界的小夥伴們

現在你在以太坊區塊鏈上持有 100 Dai,這是你的 Metamask 錢包告訴你的。但是 Metamask 是如何知道的?它透過一個以太坊節點服務提供商 Infura 來與以太坊 p2p 網路通訊。但持有 100 Dai 究竟是什麼意思?Dai 合約是由一個程式碼和資料組成的軟體,存在於以太坊區塊鏈上,它擁有你在 Metamask 上看到的地址,旁邊是數字 100。

回到我們剛剛說的新鏈,它可能是也可能不是 L2 鏈,我們姑且稱之為 Macau。你想要將 100 Dai 從以太坊轉到 Macau,因為你想在那裡買東西,或者以更便宜的 gas 費進行交易。

那你要怎樣將資產轉到 Macau 呢?顯然你給 Vitalik 的主節點總部發了封郵件並叫他轉過去。開玩笑的...實際上,你發給了以太坊區塊鏈的另一個合約,通常被稱為“存款”合約 (把它想象成賭場的存款視窗)

第一步:你傳送 100 Dai 至 Macau 部署在以太坊上的存款合約。

Macau 鏈上的驗證者/礦工可以看到你的存款,因為他們一直都在監測以太坊區塊鏈,尤其是存款合約,然後他對你說:”歡迎夥計!很高興你加入我們,給你 100 個合成 Dai,可以在我們的鏈上使用,我剛在最新的 Macau 區塊上挖的“。

第二步:你在 Macau 收到的 100 票值的借據,作為你在以太坊存款合約上鎖了 100 Dai 的憑藉。我們將這些票據稱為合成 Dai,或者簡稱為 sDai。

你在 Macau 鏈實際上意味著你在一些網站上,其中有一些與 Macau p2p 網路通訊的 Javascript。就像你在以太坊網路上時,去 Aave 網站借錢或者去 Uniswap 網站進行交易:這些前端的 Javascript 為你打包借貸或 swap 交易,喂價給 Metamask,然後點選確認對你的交易簽名,並將之廣播至網路。大家對該流程應該不陌生。

在 Macau 鏈也是一樣的。事實上如果 Macau 是以太坊的一條分叉鏈 (如幣安的智慧鏈或者 Avalanche 的 C-Chain),它與以太坊上的流程是完全一樣的。因為使用者可以在兩條鏈上使用 Metamask,不需要專門的錢包來簽名批次交易 (因為 BSC 上的地址格式和加密簽名方案和以太坊上的是一樣的)

第三步:在 Macau 上使用 100 sDai 來進行交易、挖礦、投資等

假設你玩撲克,你賺了 100 sDai。多出的 100 sDai 是從其他 Macau 鏈上的玩家中獲取的。

下面我們來到了關鍵的一步👏:

你想要將你的資產提出至以太坊中,因為你更加看重高安全性和足夠的流動性。如果你可以在任何時間任何地點,並且只能從 Macau 的存款合約 (部署在以太坊區塊鏈上) 中提出 200 Dai,那麼就可以把 Macau 稱為 L2 了 🥳🎉🍾

如果 Macau 的驗證者理論上可以阻止你提出 200 Dai,或者直接被盜取 (提給其他人了),那麼這就不是 L2,而是側鏈了🤮。

如果你可以理論上提出的資金超過你應有的額度如 300 Dai,那麼 Macau 也不是 L2.

當談到擴容方案,總是可以歸結到一個問題”誰控制了出口?”

🤔那麼如何才能讓以太坊上的存款合約變得足夠智慧,以防止 Macau 的使用者/礦工/驗證者/操作者作弊呢?

可以想象這不是件容易的事,這需要合約足夠智慧 (記錄了 Macau 上誰在什麼時間借了誰一筆錢):如果使用者一小時前真的在 Macau 的撲克遊戲贏了 100 sDai,ta 就被賦予了在以太坊上提現真正的 100 Dai 的權利,然而 ta 也可能在那之後在接下來的遊戲中輸掉這筆錢。因此存款合約必須能夠記錄真實的真相,以及 Macau 最近的狀態。

早期的解決方案如狀態通道和 plasma 試圖做到這一點:將欺詐訊號和糾紛解決的邏輯編碼到 L1 的存款/取款合約中。然而,它們都給使用者帶來的很大的負擔,例如:

➤ 使用者必須一直“線上”監測以太坊上的 L1 合約,以挑戰/防止/懲罰那些威脅到其財產的惡意提款意圖。

➤ 使用者必須儲存提出爭議所需的資料。在狀態通道中,這種資料通常是對手方證明狀態改變所作的簽名 (如,“Alice: 我證明支付了 10 Dai 給 Bob”,或者“Charlie: 我證明在配置為 X 的棋盤上將象棋移動到 位置 H5”

➤ 特定於 plasma 來說:使用者容易受到這兩個方面的影響 (a) 所需要儲存的資料極大地增加,因為使用者感興趣的資料是 plasma 鏈全域性狀態的一部分,而不僅是狀態通道對手方的資料。(b) 由 plasma 運營者 (區塊提議者) 發起的資料扣留攻擊,即某運營者試圖惡意提款,同時又扣留使用者提出爭議所需要的資料。這進一步加大 L1 上的提款安全邏輯的複雜性。

直到 rollup 出現,這些棘手的問題才真正得到解決:透過要求使用者退出時所需的所有資料都可以在 L1 上可用。每當 L2 的狀態更新時,rollup 運營者都會在 L1 上更新這些資料。因此,L2 執行和 L1 資料更新同步進行著。

關於 rollup 的更多文章:

入門:

https://gourmetcrypto.substack.com/p/optimistic-rollups-from-the-bottom

進階:

https://medium.com/matter-labs/optimistic-vs-zk-rollup-deep-dive-ea141e71e075

高階 (zk-rollup):

https://ethresear.ch/t/on-chain-scaling-to-potentially-500-tx-sec-through-mass-tx-validation/3477

高階 (optimistic rollup):

https://ethresear.ch/t/minimal-viable-merged-consensus/5617

在 rollups 中,透過數學 (ZKRU) 或加密經濟保障 (ORU) 以確保所有參與者誠實參與。那麼當 rollup 運營者消失或者濫發資訊、審查使用者或 (optimistic rollup) 實施欺詐時,使用者就總是可以使用 L1 的資料來安全地取出他們的資金。這些資料都儲存在 L1 上的 rollup 合約中,使用者唯一需要信任的就是 L1 網路會誠實地執行這些合約 (這和其他 L1 合約的信任假設相同,如 MakerDao MCD 和 Aave 等)。

注1:

其他 L1 鏈如 NEAR、Polkadot 或 CosmosHub 實際上可能是相對於以太坊的 rollups,他們只需要遵循 rollup 的設計模式來構建一條橋,然後將需要的資料廣播至以太坊,就像任何其他 rollup 一樣。

注2:

而使用 ZK Rollup 方案時,由於它採用的是有效證明以證明 rollup 狀態更新的正確性 (每一次更新都會在 L1 上驗證這些證明),根本不可能發生欺詐。然而,資料仍然必鬚髮布在鏈上,如此以來,當 rollup 運營者消失時,使用者可以使用 L1 上的資料直接向存款合約提交提款申請。

注3:

比特幣可以有 Layer2 嗎?

不行。比特幣缺乏程式設計基元和建立複雜的 L1 合約所需要的狀態管道,從而可以管理爭議和/或者驗證有效證明。當然你可能聽說過使用一些比特幣側鏈“無需放棄你對代幣的所有權”等說法,這很可能是虛假營銷。

“那閃電網路呢?” 閃電網路只是理論上的 L2。實際上,大多數普通使用者將很可能委託第三方來持續監測網路系統 (見上文對狀態通道的討論),也就是說在實踐上它並不是 L2。

Rollups 是唯一可以保證使用者在睡覺時資金仍然安全的 layer-2 擴容解決方案,因為提款需求是在 L1 以太坊鏈的監測下進行的。

表格中“優點”這一塊,不同的顏色反映了問題的嚴重性 (如我們可以透過設計多大程度上解決這些問題)。比如,rollups 中資料儲存需求的缺點很好解決 (Eth2 的推出以及諸如 LazyLedger 此類的資料可用性提供商),並且在不犧牲去中心化的前提下 (因為資料是“冷的”),也就是說,全節點不會執行它所儲存的資料,並且磁碟空間成本又很低。

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