ROL:给区块链扩容难吗?从比特币到以太坊

DeFi 业务的增长从 2020 年起飞,TVL 从 $600M 到 $25B,增长了 40 倍。从一个现象就能直观感受:DEX 去年从每日数千笔到达数十万笔规模,Uniswap 的单日交易量甚至一度超过了老牌中心化交易所 Coinbase。

以太坊上的交易量不断攀升,区块容量却开始吃紧,而矿池选择 GasPrice 竞价排序交易使其利益最大化。同时考虑到 DeFi 业务技术上存在抢跑攻击,用户心理上存在 FOMO 等问题,导致最终大家愿意付出更高的价格让交易跑得飞快。高价矿工费,使我们离普惠金融的初衷渐行渐远。

那么以太坊为什么不选择直接提升区块容量,承载更多交易呢?原因很简单,区块链核心限制在于「每一笔交易都要由网络中每一个节点验证处理」,那么当区块大小扩大几倍时,则会让更多小型节点退出,逐渐走向中心化。

早在 2010 年时中本聪就已经探讨过扩容问题,最初中本聪在比特币源码中设定区块容量为 32M,但后来区块交易量一直很小,就把容量设置为了 1M。他自己也认为如果有扩容需求,那么在代码中设定区块高度自动升级区块容量就好了。

过去一个月,Ripple私人市场股价飙升40%以上:金色财经报道,根据ApeVue的数据,过去一个月,Ripple私人市场股价飙升40%以上,7月份该公司股价约为26美元,高于6月初的18美元。Ripple私人股票的交易量在过去一个月也大幅上升,ApeVue数据显示,过去30天内的出价和报价之间的成交量增加了4000万美元。

私人股票定价服务公司ApeVue首席执行官Nicholas Fusco表示,该公司在SEC案件中取得的进展可能起到了一定作用。[2023/7/20 11:05:18]

但是后来比特币扩容却不是那么顺利,主要分歧在于是采用「隔离见证和闪电网络」,还是「增加区块容量」。前者认为「区块容量增大要求更高带宽和存储,会使节点逐渐走向中心化」,希望借助隔离见证和闪电网络这两项技术完成扩容,不增加区块容量。

注:这也是为什么 Eth2 希望采用 PoS 降低节点门槛,从而让更多人可以成为验证人,使其完成去中心化世界账本的理想。

当然这最后已经不是技术问题了, 而是上升到了意识形态之战,经历香港共识的出尔反尔与不信任,最终走向硬分叉的道路,形成目前 Bitcoin Core 和 Bitcoin Classic 两条扩容路线。

Lido:正在就以太坊上海升级完成后允许ETH提款的提议征求社区意见:1 月 26 日消息,在以太坊社区为三月份即将启动上海硬分叉做准备的同时,流动性质押项目 Lido 开发团队也透露了创建协议内提款功能的计划,该团队正在就上海升级完成后允许提款的提议征求社区反馈。Lido 是目前质押 ETH 的最大持有者之一,控制者大约 29% 的 ETH 质押量,另据 defillama 数据显示,Lido 当前总锁仓量约为 80 亿美元,占到 DeFi 总锁仓量的 17%。

Lido 开发人员表示,由于以太坊取款具有异步特性,因此提款过程必须是异步的,Lido 已在以太坊协议工程团队中提出通过协议内提款请求队列解决这些问题。[2023/1/27 11:31:28]

比特币扩容过程就像一场戏剧,我们可以看到诸如 SegWit、Schnorr Signature、Lightning Network 等扩容技术落地实现,但还未有质的改变。

SegWit:交易数据压缩至 25%;

疑似Bitkeep黑客地址目前超过400万枚稳定币和2930枚BNB:12月26日消息,Bitrace根据部分BitKeep被盗用户的反馈,找到疑似未知攻击者的某个资金囤积地0x36225a2721DCb124F3E185d3c177049813b279ba。

该地址目前持有超过4,087,532.26枚BSC-USD、0.5368枚Binance-Peg Dai Token、2930.14枚BNB,目前仍有资金持续进入。[2022/12/26 22:08:21]

Schnorr Signature:单签名数据压缩至 50%;多重签名:多笔交易压缩成单笔交易体积;

Lightning Network :缺少点对点小额支付场景,资产规模仅有 1000+ BTC。

后来闪电网络白皮书的作者 Joseph Poon 转战以太坊社区,与 Vitalik 在 2017 年发布 Plasma 白皮书,试图解决以太坊的扩容问题。

Blackhawk Network与Aurus合作:金色财经报道,全球预付卡公司黑鹰网络(Blackhawk Network)正在与 Aurus 建立合作关系。Aurus提供解决支付生态系统的全球解决方案,而Blackhawk领先的礼品卡和支付处理能力将有助于推动零售支付的持续增长。提高购物者的忠诚度已成为零售商和品牌数字支付战略的重要组成部分。Blackhawk Network的研究表明,提供数字支付(如数字钱包和替代支付方式)的便捷途径可以将购物者退货的可能性提高63%。[2022/7/30 2:47:20]

Plasma 主张将交易的计算和存储搬到 Layer2,然后将多笔交易压缩成一个区块,并将区块的默克尔根提交到 Layer1 Plasma 合约,从而提高吞吐量和降低交易成本。

Layer2 依赖 Layer1 Plasma 合约作为安全信任和仲裁层,如果 Layer2 出现问题/作恶,那么用户可以借助 Layer1 Plasma 合约退出资金。退出资金要等待约 2 周的挑战期,在此期间任何人都可以提交「欺诈性证明」证明退出无效,从而获得奖励。反之,若无问题则等待挑战期结束,顺利退出。

数据:6月Flow链上NFT销售额创自2021年以来最低记录:7月4日消息,据Cryptoslam最新数据显示,6月Flow链上NFT销售额仅为11,236,932.91美元,创下自2021年以来的最低单月链上销售额记录。历史数据显示,Flow链上NFT销售额在2022年二月和三月均超过2亿美元,截至目前销售总额约为10.7亿美元,交易量21,727,916笔。[2022/7/4 1:48:57]

Vitalik 称 Plasma 是 side chains that have a non-custodial property,究其原因主要是用户需要信任 Side Chain 机制,而无法保障自己资金的所有权,但 Plasma 通过交互式欺诈性证明可以让用户随时申请退出资金,即便 Plasma 子链出现问题/作恶。?

Plasma 曾是社区的希望,我们可以看到许多 Plasma 变体实现诸如 OmiseGo、Matic、Loom 等,但因为一些缺陷,它并没有获得社区最终的青睐:

缺少数据可用性,用户不得不依赖 Plasma 可信任节点数据或不断监控网络是否作恶,无法获得同等于 Layer1 的安全性。

提款周期长,依赖长达两周的欺诈性证明挑战期,如果有人作恶,同时挑战期内无人发现并提交作恶 ( 欺诈 ) 证明,那么用户资金存在损失风险。

上面这段话可能有些难以理解,我们来举个数据可用性的例子:

当你去玩德州扑克时,你从柜台 ( Layer1 ) 将美元换取筹码,然后你开始随便找了一张桌子玩了几个小时德州 ( Layer2 交易) ,当你赢到盆满钵满的时候,你准备起身到柜台兑换筹码。此时的坏人给你当头一棒,你失去了记忆 ( 数据不可用 ) ,牌桌上的荷官当作什么事情没有发生过一样,重新开始刚才的牌局,走你本应赢到的筹码。

从过去比特币和以太坊扩容情况来看,我们逐渐找到了理想扩容方案应该有的样子

保持区块容量大小,避免走向中心化;

支持数据可用性,用户可以从 L1 上重建交易状态;

随着 2019 年以太坊硬分叉升级 - Istanbul,我们离理想扩容方案越来越近,此次升级包含两个 Layer2 友好的 EIP 提案

EIP - 1108:使 SNARKs 和 STARKs 验证运算更便宜;

EIP - 2028:降低 Calldata Gas 消耗量,以便 L2 数据采用 Calldata 形式低成本上链。

什么是 Rollup??

Rollup 有不少中文译名,其中一个打趣的翻译是「春卷」,你可以想象将食物卷起来一口吃下去的感觉。实际上,Rollup 就是将交易数据压缩放到 Layer1 上,从而实现同样的区块容量可以塞下更多交易,将 30 TPS 扩容到 3000 TPS 级别,再搭配上 Eth2 Sharding 扩容,效果可以媲美当下 Visa 的水准。

如何压缩数据?

压缩是 Rollup 的精华,巧妙的压缩技巧可以塞下更多的交易,同时压缩数据上链可以提供「数据可用性」,保障用户资产安全。

一笔简单的以太坊交易 ( 比如发送 ETH ) 通常消耗约 110 字节。然而,在 Rollup 上发送 ETH 仅消耗约 12 字节。我们以收款地址和交易签名举例:

To:使用「索引」来代替 20 字节的地址 ( 例如:一个地址是「状态树」中的第 4,527 个地址,我们就可以用索引 4,527 来表示它 ) ;

Signature:利用零知识证明的特性,将数千笔交易签名转化为零知识证明,通过检查证明的有效性,从而证实数千笔交易有效。

Rollup 方案对比

Rollup 方案主要分为两种 :ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。前者采用有效性证明,后者采用欺诈性证明,这两种证明方式背后的理念是不同的:

有效性证明:采用数学的方式保障资金安全、用户体验流畅和隐私,但短期内无法支持通用的 EVM 计算;

欺诈性证明:支持通用 EVM 计算 ( 方便以太坊项目迁移 ) ,但短期内无法采取零知识证明,所以折衷选择欺诈性证明,保障资金安全。

最后,本文为了讲述 Layer2 发展历程提及了一些过往不同的扩容方案,但这并不意味这些方案的思路是失败的。这其中除了技术问题,商业可行性也是值得深思的,正如 Vitalik 对这两种 Rollup 方案的评价:

短期内,Optimitic Rollup 很可能在通用的 EVM 计算中胜出,而 ZK Rollup 则可能在简单的支付、交易和其他特定应用场景中胜出。但从中长期来看,随着 ZK-SNARK 技术的改进,ZK Rollup 最终将在所有场景中胜出。

郑重声明: 本文版权归原作者所有, 转载文章仅为传播更多信息之目的, 如作者信息标记有误, 请第一时间联系我们修改或删除, 多谢。

地球链

[0:0ms0-0:816ms