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扩容

由于公链生态爆发(比如以太坊),所有交易都在链上处理,导致拥堵处理速度越来越慢,手续费越来越高,促使公链升级(比如以太坊2.0),引发了扩容之争,导致硬分叉,以及一些新的公链出现。

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隔离见证

隔离见证就是不把对交易的见证信息写入区块中,从而使得区块大小不变的情况下,通过减少单笔交易的信息量,来容纳更多的交易,是比特币扩容争论中的提议之一,软分叉出了Litcoin(莱特币)。

闪电网络

闪电网络简史

比特币平均每秒只能处理7笔交易,为了解决交易拥堵问题,2015年Blockstream团队提出了闪电网络的概念,在交易双方之间建立支付通道,而且支付通道可以复用,比如有A-B和B-C两条通道,A可以给B少许路由费跟C交易,比特币的ATM机运用的其实就是闪电网络,随着类似ATM机的这种节点越来越多,支付通道可复用性就越高,不过开通和关闭支付通道都是有成本的,不适合普通用户去开,而且属于链下交易,现阶段还存在一些系统安全性问题,但未来可期。

Layer0

Marlin

跨链

  • Cosmos(ATOM)
  • Polkadot(DOT)

Layer2

根据区块链不可能三角原理,在主网扩容会牺牲掉去中心化程度和安全性,我们知道计算机科学领域的任何问题都可以通过增加一个间接的中间层来解决,于是便引出了Layer2、侧链跨链等技术来解决这个问题。

Layer1 和 Layer2 的关系,有点像个人电脑时代里的CPU硬件和操作系统。layer1(链上)是不同架构的CPU,layer2(链下)是操作系统。可以把计算、交易等业务处理拿到主链之外来执行,只在主链上反映最终的结果,中间过程不在主链做记录。

链上的生态基本上就是各种各样的公链,不需要做太多的特殊功能,只要把共识做好,为链下生态打基础就好,作为一个共治的协议来存在,不过链上扩容也是非常重要的,链上扩容能做好,可以帮助链下的扩展。

大部分Layer2是基于以太坊的,如果是其它异构链的Layer2可能需要先完善Layer1的工具,并且考虑开发者的学习成本,可能需要兼容EVM等各种VM。

Layer2的几种解决方式

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其中Rollup是将运算移到链下,数据留在链上,安全性依赖底层公链,其它几种是将数据与运算都放在链下处理,会有中心化的问题

图片参考:https://twitter.com/321bigcat/status/1553004159208529920

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State Channel(状态通道)

State Channel类似于预存,可以提前预存一笔款项到智能合约,每次交易买方只需要支付一张支票给卖方,到一定期限,卖方将支票拿到线上统一做一次结算,整体只扣一次手续费,如果之前预存有剩余,将退还给买方,适用于小额频繁交易场景,与比特币的闪电网络比较像

Plasma

Plasma类似于团购,不同的买方将钱支付给某个中间商,中间商汇集大家的交易,然后一起上链,缺点是上链周期不确定,而且提现需要做欺诈验证,类似冻结期,可能七天后才能到账。

Rollup

  • Optimistic Rollup(开心卷)
  • ZK Rollup(Zero Knowledge Rollup)

Optimistic Rollup有用到Plasma的欺诈验证技术,提现也比较慢,应用项目主要有Optimism和Arbitrium,两者区别在于前者欺诈验证是单轮制,而后者是多轮制的,此外Optimism要求开发者必须用特定版本的Solidity开发,而Arbitrium更加包容,只要是EVM兼容的语言都可以。

ZK Rollup利用零知识证明交易与取现都比较快,但是手续费相对较高一些,而且实现难度也更大,目前还处在理论阶段。目前用到用到ZK Rollup的项目有:Loopring(路印)在做的去中心化的交易所、还没有上线的zkSync

Validium

Validium由Starkware团队在2020年6月份才提出,跟Plasma一样数据和状态都在链下处理,但是用到了零知识证明来保证更安全和去中心化,不过跟ZK Rollup一样实用场景比较有限,目前主要用在去中心化交易所StarkEx上面

侧链

侧链是独立于主链外的一条链,可以与主链有不一样的共识机制,通过桥接与主链交互,用户将资产转移到侧链指定的合约地址锁仓,根据设定的比例将主链资产兑换成侧链上的资产,在侧链上流通。最后再兑换回主链释放。

  • 锚定侧链,通过常规的双向桥接实现
  • 联邦侧链,在双向桥接基础上增加一个多签组织,负责中间信息交互验证

由于侧链的独立,它的打造成本相对要更高,安全性也有待商榷。

用到侧链的一些项目

  • XDai
  • Axie Infinity的Ronin钱包
  • Polygon(magic)目前是一个全栈式的Layer2解决方案,聚合了Plasma和Rollup,以及侧链等技术。

最后更新: 2022-08-03