LAYER:德邻资本研究院:浅析以太坊Layer-2 扩容解决方案_ROL

需要扩容

自从以太坊主网上线以来,其扩容问题一直是讨论最多的话题之一,尤其是当某些热点事件引起网络拥堵时,对于扩容话题的关注和讨论往往更加白热化。

第一次就扩容问题展开的激烈讨论发生在2017年全球加密市场的“牛市”,著名的“CryptoKitties加密猫”和ICO一起造成了整个以太坊网络的拥堵,Gas费用在短时间内暴增。

今年,由于DeFi市场的普及和火热,网络拥堵情况愈发严重。用户有时甚至需要支付高达500+Gwei的gas费用,即使如此,交易也无法在短时间内得到验证。

谷燕西:美国货币监理署的政策影响的不只是美元数字货币:针对“最近美国货币监理署(OCC)发表了一份政策说明信”,谷燕西发文指出:在这份政策说明信中,OCC明确表明美国的联邦银行和储蓄机构可以参与成为INVN的节点,并使用稳定币作为支付手段。 OCC的这个政策不仅仅会决定美元数字货币的发展,同时也会对金融行业的发展带来本质上的改变。这些改变会具体发生在以下几个方面:

第一、美元CBDC在未来的几年中不会推出;

第二、会有更多的美元稳定币在市场中出现;

第三、会促进美元在更广范围内的使用;

第四、会推动加密数字金融设施的建设和推广;

第五、会促进美元以外的数字稳定币的产生和流通;

第六、给美国银行业带来更大的挑战和机会。[2021/1/8 16:42:56]

一般而言,在考虑区块链或者以太坊扩容方案时,有两种主要办法:扩展基础层本身或通过将一些工作分流另一层来扩展网络。

谷燕西:美国SEC或因监管及市场影响起诉Uniswap:区块链和加密数字资产研究者谷燕西发表专栏文章称,Uniswap项目方最近发行了代币UNI。鉴于这个代币的性质,发行方式,发行对象,以及UNI的美国持有用户不少于2000人,他认为它很有可能成为SEC起诉的对象。谷燕西在文章中表示,按照美国对证券产品定义的几个维度,如果持有者是未来盈利为预期,并且是通过一个普通企业的努力而达到这个产品的升值,那么这个产品就应该被定义为证券,其运作方式也应该按照证券的监管条例来运行。如果UNI被认为是证券,那么它此后的相关的一系列运作都是不符合证券法的要求的。除了以上按照证券定义来分析UNI属性之外,UNI的其它特点也使得它更像一个证券。另外,UNI已经在在多个中心化撮合交易平台进行交易,其交易方式同股票一样。他在文章中提到,SEC是否起诉一个项目的一个重要考虑是这个项目对美国证券市场的影响。UNI现在已经发行流通到美国市场,已经在中心化的交易平台进行交易。如果SEC不采取措施禁止UNI的流通,那么此后就会有更多的类似UNI的数字通证在美国市场中流通。另外,由于这样的数字通证的产生和流向市场的速度非常快,所以如果SEC不很快采取行动,那么它在此方面的监管以后就很难见效。[2020/9/25]

Layer1与Layer2对比

谷燕西:区块链技术使得数字资产开始进行全球流动:9月9日,区块链和加密数字资产研究者谷燕西发表专栏文章《数字资产的全球流动已经开始》称,区块链技术的出现让我们可以把各种类型的资产通证化,在二级市场中进行交易流通。基于区块链技术的金融服务可以在全球范围内获得。在其之上可以采用数字货币进行直接的数字资产交易。它支持点对点之间的直接交易,也支持中心化的撮合交易。由于这些基本特点,目前的更多的资产种类可以通过通证化的方式在全球范围内交易流通。资产的跨境交易流通机制远优于现有的机制。而且这样的流通方式现在全球范围内已经开始。[2020/9/9]

Layer1是我们通常所说的标准基础共识层,目前几乎所有的交易都在此结算,Layer的概念并不是以太坊特定的概念,它还在Bitcoin和Zcash等其他区块链领域被广泛使用。

声音 | 谷燕西:Libra经历大改变之后可能首先推出基于美元的稳定币:今日CBX研究院创始人和院长谷燕西在社群中表示,对Libra的分析应该特别注意以下三点。第一,Libra的本质上是区块链技术以及其上的加密数字资产。只不过Libra把这些技术的应用抬高到了一个前所未有的高度。第二,Libra实际上在变化的过程中。这个项目从开始的出现到消息正式公布,已经发生了很大的变化。未来依然会发生很大的变化。第三,美国社会是个商业化驱动的社会。它不会完全禁止这样的一个项目的推出,Libra在进行很大的改变之后,依然会推出。大概率事件Libra会专注于底层的区块链,一定会提供实施稳定币的技术标准,会首先推出基于美元的相应的稳定币,然后更多种类的稳定币会逐步推出。[2019/11/29]

Layer2是在Layer1之上构建的另外一层,值得注意的是,Layer2不需要对Layer1进行任何更改,它可以使用其现有的元素。例如:智能合约仅在Layer1之上构建;Layer2还可通过将其状态固定到Layer1来利用Layer1稳固的安全性。

目前以太坊每秒可在其基础层“Layer1”上处理约15笔交易。Layer2扩展后可以显著增加同等时效内处理的交易数量。根据现有不同的解决方案,我们认为理想的处理速度应该为2000-4000tx/s。

以太坊2.0引入了权益证明和分片机制,这将显著提升基础层上的交易吞吐量。即使采用分片机制,以太坊仍然需要Layer2扩容,才能在将来处理每秒数十万甚至高达数百万笔的交易量。在不牺牲安全性和分散性的前提下,以太坊或许将Layer1和Layer扩展的组合性留给了社区与未来。

Layer2扩容方案

Layer2扩容是解决方案的统称,这些解决方案通过脱链处理事物“Layer1以外”来帮助提高Layer1的功能。我们可以这样理解,其功能的提高的主要表现在处理速度和处理吞吐量的提高。最重要的是,Layer2扩容方案可以显著降低以太坊网络转账的Gas费用。

状态通道

状态通道是最早被广泛讨论的扩容解决方案之一,它们允许参与者多次脱链交换事物,而仅向基础层提交两个事物。

尽管支付通道具有每秒数千笔交易的潜力,但它们也有一些缺点。它们不提供公开参与—--必须预先知道参与者,并且用户必须在多重签名合约中锁定资金。最重要的是,这种扩容解决方案是特定用于应用程序的,不能适用于扩展通用智能合约。

Raiden是以太坊上利用状态通道的主要项目之一。此外,支付渠道的概念也被基于比特币的闪电网络广泛使用。

Plasma

Plasma是Layer2扩容解决方案,最初由JosephPoon和VitalikButerin提出。这是一个在以太坊上构建可扩展应用程序的框架。Plasma利用智能合约和Merkle树来创建无限数量的子链——父Ethereum区块链的副本。它可以将事务从主链卸载到子链并允许快速而廉价的事务。等离子的一个缺点是,用户需要等待很长时间才能从第二层提取资金。与通道类似,等离子体不能用于扩大通用智能合约的规模。OMG网络构建在他们自己的Plasma链的实现上,称为MoreViablePlasma。而Matic网络是另一个使用Plasma框架的改版平台的例子。

侧链

侧链是与以太兼容的、独立的区块链,它拥有自己的一致模型和区块参数。通过使用相同的以太坊虚拟机使得侧链与以太坊的互操作性成为可能,因此部署到以太坊基础层的合约可以直接部署到侧链。xDai就是这种侧链的一个例子。

Rollups

Rollups通过将单边事务捆绑或“上卷”到单个事务并生成密码证明(也称为SNARK——简写的非交互知识论证)来提供可伸缩性,只有这个密码证明会提交给基层。对于Rollups,所有的事务状态和执行都在旁链中处理。以太坊主链只存储事务数据。

Rollups有两种类型:ZKRollup和OptimisticRollup。

ZKRollup虽然比OptimisticRollup更快更有效,但并没有为现有的智能契约迁移到Layer2提供一种简单的方法。OptimisticRollup运行一个名为OVM(OptimisticVirtualMachine)的EVM兼容虚拟机,该虚拟机上允许执行与在以太坊上执行的相同的智能合约。这是非常重要的,因为它使现有的智能合约更容易维护其可组合性,这在所有主要智能合约都已经过实战测试的DeFi中是极其相关的。当谈到ZKRollup时,Loopring和Deversifi都是构建在Layer2的分散交换的好例子。此外,还有ZkSync支持可扩展的加密支付。

以太坊2.0还可以扩大Rollups的可伸缩性。实际上,因为Rollups只需要扩展数据层,所以它在以太坊2.0阶段1(关于数据切分)中就可以获得巨大的提升。

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