全景式解析多链、侧链和Layer 2解决方案_区块链资

未知 2021-11-25 09:28:07

全景式解析多链、侧链和Layer  2解决方案

到2021年底,以太坊已从去中心化金融、NFT、游戏等领域发展到可以支持数千个APP应用。 整个互联网每年结算数万亿美元的交易,超过1700亿美元被锁定在平台上。

但是,俗话说,钱多,问题多。 伊利亚姆的去中心化设计最终将能够处理的交易数量限制为每秒15笔。 由于以太坊的人气远远超过每秒15笔交易,结果漫长的等待时间和每笔交易的费用达到了200美元。 最终,它会压倒众多用户,限制以太网目前可以处理的APP应用程序的类型。

随着基于智能合约的区块链不断发展,以支持数十亿用户的金融和web3APP,需要可扩展的解决方案。 幸运的是,骑兵已经开始到达,很多提议的解决方案最近都上线了。

本文探讨对加密领域规模的集体追求。

是竞争还是互补?

目标是增加可开放存取的智能合同平台可以处理的交易数量,同时维持充分的去中心化。 请记住,Visa通过由单个实体管理的集中式解决方案扩展智能合约平台,每秒可处理45,000笔交易是微不足道的。 但是,我们很快就回到了起点。 是少数强大的一元化参与者拥有的世界。

有两种解决这个问题的方法。 (一)能够建立与以太网竞争的新网络,处理更多活动; (2)构建能够处理以太网过剩容量的互补网络。

广义上分为几个类别。

与Layer 1区块链(与以太网竞争)、以太网互补)、以太网互补)这些虽然架构和方法各不相同,但目标相同。 让用户不用付出高昂的费用,也不用经过很长的等待时间,就能实际使用网络)。

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第1层

以太网被视为第1层区块链——的独立网络,可以保护用户的资金和执行交易。 你想使用Uniswap等Defi APP把100 USDC变成DAI吗? 伊萨利姆是这一切发生的地方。

竞争的第一层能完成以太所做的一切,但在全新的网络中,一言难尽。 这些差异在于新系统设计可以提供更高的吞吐量和降低交易费用,但通常会以增加中心化为代价。

过去10个月,新的第1层网络相继上线,这些网络的总价值在同一时期从0美元上升到75B美元左右。 该领域目前由Solana、Avalanche、Terra、币安智能链引领,各网络拥有持续增长的生态系统,超过100亿美元。

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TVL领先非ETH L1

所有第1层都在与开发者竞争以吸引用户。 即使没有以太坊的工具和基础设施,也很难轻松地构建和使用APP。 为了弥补这一差距,许多第1层采用了称为EVM兼容性的战略。

EVM代表以太坊虚拟机,本质上是为了进行交易而进行计算的大脑。 通过使网络与EVM兼容,以太网开发者基本上可以通过复制和粘贴代码轻松地将现有以太网APP应用程序部署到新的第1层。 用户还可以使用现有的钱包轻松访问与EVM兼容的第1层,从而简化迁移。

以投币式安全智能链(BSC )为例。 通过部署与EVM兼容的网络,并调整共识设计以实现更高的吞吐量和更便宜的交易,BSC在去年夏天突然使用了类似于Uniswap和Curve等常用以太网APP的数十个Defi APP应用程序Avalanche、Fantom、Tron、Celo也采取了同样的方法。

相反,Terra和Solana目前不支持EVM兼容性。

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EVM兼容和非EVM兼容L1的TVL

互操作链

与第1层略有不同的区块链生态系统,如Cosmos和Polkadot等。 这些项目不构建新的独立的区块链,而是构建标准,使开发者能够创建APP特定的区块链,以便彼此进行通信。 例如,这将允许来自游戏区块链的令牌用于建立在社交网络单链上的APP应用程序。

目前,使用Cosmos标准构建的链有100B美元以上,最终可以实现互操作。 同时,最近,Polkadot达到了里程碑,区块链生态系统也将整合。

简单来说,现在以太坊的直接竞争对手呈现出多样化的结构,将来会更多。

侧链

侧链和新的Layer 1的区别确实是模糊的区别。 侧链与EVM兼容的第1层非常相似,不同之处在于它专门处理以太网的过剩容量,而不是与整个以太网竞争。 这些生态系统与以太坊社区密切合作,补充托管以太坊APP通信。

Axie Infinity的Ronin侧链就是一个很好的例子。 Axie Infinity是最早在以太坊构建的NFT游戏。 由于以太坊的费用对于玩游戏来说非常昂贵,所以Ronin侧链被设计为允许用户将NFT和令牌从以太坊转移到成本较低的环境中。 这让更多的用户为这个游戏增加了负担,从而增加了这个游戏的人气。

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写这篇文章的时候,用户把$7.5B以上从以太坊转移到Ronin上玩Axie Infinity。

多边形销售点

侧链(如Ronin )是特定于APP的,而其他侧链则适合于更通用的APP应用。 目前,Polygon的权益证书(POS )侧链是行业领头羊,市值约5B美元,引入了Aave、Sushiswap、Uniswap的克隆版Quickswap等100多个DeFi和游戏APP应用。

同样,Polygon POS看起来与EVM兼容的第1层没有什么不同。 但是,它不是竞争框架的一部分,而是作为扩展的以太坊构建的。 Polygon团队认为,未来的以太坊仍然是高价值交易和高价值存储的主导区块链,日常交易将转移到Polygon低成本区块链上。 (Polygon POS通过称为检查点的过程与以太坊保持着特殊的关系)。

由于交易费用不到一分钱,Polygon未来的愿景看起来很合理。 在激励计划的支持下,用户蜂拥至Polygon POS,每天的交易量超过了以太坊。 虽然垃圾邮件交易夸大了这个数字。

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第2层(侧滚) )。

第1层和侧链存在确保区块链安全性的重大课题。 为此,他们必须支付新的矿工或权益证明验证者来验证和保护交易。 通常以基本标记(例如Polygon的$MATIC、Avalanche的$AVAX )的通货膨胀形式进行。

但是,这带来了很大的缺点:

拥有代币当然不是与以太坊的互补验证和交易保护,而是提高生态系统的竞争力。 是复杂而困难的任务。 你的网络将无限期地负责这个任务。 如果能建立一个参考了以太坊安全性的可扩展生态系统,这不是件好事吗? 进入第2层网络,特别是“rollup”。 简单来说,Layer 2是位于以太坊之上的独立生态系统,其安全性依赖于以太坊。

重要的是,这意味着第2层无需拥有本地令牌——,它不仅与以太坊更互补,而且本质上是以太坊的一部分。 以太坊路线图通过表明以太坊2.0“以rollup为中心”来表达对这一想法的敬意。

滚动的结构

第2层一般被称为滚动上升。 这是因为在将更新的事务处理数据发送回以太网之前,事务处理将“滚动”或捆绑在新环境中执行。 不是让以太网单独处理1,000件Uniswap交易,而是(很贵! 而是在将结果提交给以太网之前在第2层滚动上卸载计算(请参见)。

但是,当结果被送回以太网时,以太网如何知道数据是否正确有效? 伊萨利亚姆怎样防止任何人发出错误的信息? 这些是区分两种类型的“滚动上升”(OptimisticRollup )和“零知识滚动上升”(Rollup )的重要问题。

最佳滚动上升

向以太坊提交结果时,Optimistic Rollup假设它们是有效的,并且“乐观”。 也就是说,他们让Rollup的运营商公开必要的数据,包括不正确/可能欺诈的数据,前提是这是正确的——。但是,有几种打击欺诈的方法。 作为检查和平衡的一种,任何抽屉后面都有时间窗口,任何人都可以在这里指出欺诈(请记住,区块链是透明的,谁都可以看到发生了什么)。 如果这些观察者之一能够用数学方法证明诈骗的发生,Rollup将重新开始诈骗交易,惩罚坏人,奖励观察者。 (是聪明的激励系统! 中显示了当前的缩放比例。

缺点是在rollup和以太坊之间转移资金时会发生暂时的延迟,等待观察者是否发现欺诈行为。 在某些情况下,这可能长达一周,但预计这些延迟将随着时间的推移而减少。

重要的是,optimistic rollup与以太坊有着内在的联系,准备帮助以太坊今天扩大规模。 因此,随着许多主要的DeFi项目向主要的optimistic rollup——Arbitrum和OptimisticEthernetface转移,我们看到了强劲的新生成长。

仲裁和最佳以太网

arbitr um (由off-chain labs提供)和Optimistic Ethereum (由optimistic eum ) Optimism提供)是目前实现optimistic rollup的两个主要项目。 值得注意的是,两者都还处于初期阶段,两家公司都维持着中心化的水平,但计划随着时间的推移而中心化。

据估计,成熟后,optimistic rollup可以将可扩展性提高10-100倍。 即使在初期,Arbitrum和Optimism上的defi APP已经积累了数十亿的网络价值。

Optimism采用curve比较早,在7个defi APP应用中引进了3亿美元以上的TVL。 其中最有名的是Uniswap、Synthetix、1英寸。

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此外,Arbitrum在60多个APP上的TVL约为2.5B美元,包括Curve、Sushiswap和Balancer等熟悉的DeFi协议。

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Arbitrum还被选为Reddit的首选扩展解决方案。 因为我们做了很长时间的努力,将社区点标记在社交媒体平台5亿月的活跃用户身上。

ZK滚动上升

假设optimistic rollup的交易有效,为其他人提供了证明欺诈的空间,ZKrollup实际上会证明交易在以太网上有效。

随着捆绑交易的结果,他们向以太坊智能合约提交了所谓的有效性证明。 顾名思义,有效性证明会让以太网验证交易是否有效,以免中转者欺骗系统。 这样就不需要欺诈证明窗口,因此在以太坊和ZK-rollup之间转移资金实际上是即时的。

虽然我认为即时结算和无现金的时间非常棒,但是ZK rollup并不是没有权衡的。 首先,由于生成有效性证明的计算量很大,所以为了使其工作,需要高性能的机器。 其次,以有效性证明的复杂性为中心,支持EVM的兼容性变得更加困难,ZK-rollup上可以导入的智能合约的类型有限。 因此,虽然optimistic rollup最先投放市场,有能力解决当前的以太坊扩张问题,但从长远来看,ZK-rollup可能会成为更好的技术解决方案。

采用ZK -滚动上升

深入了解ZK rollup的情况,多个团队在工作和生产中得以实现。 有名的参加者有Starkware、Matter Labs、Hermez、Aztec等。 目前,ZK-rollup主要支持支付和交易所等比较简单的APP应用(因为目前ZK-rollup支持的APP应用类型有限)。 例如,衍生品交易所dYdX采用了starkware(Starkex )的ZK rollup解决方案,每周支持约500万笔交易和1B美元以上的TVL。

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但是,真正的激励是ZK rollup解决方案,与EVM完全兼容,因此可以支持常见的APP应用,如完整的defi APP应用程序,而不会导致optimistic rollup的退出延迟。 该领域的主要参与者是MatterLab的zkSync2.0、Starkware的Starknet、Polygon Hermez的zkEVM、Polygon Miden,目前正在致力于公布主网。 (同时,Aztec专注于将zk证书应用于隐私)。

包括Vitalik在内的许多业界人士都考虑将ZKrollup和以太坊2.0结合起来,作为扩展以太坊的长期解决方案。 这主要是因为它可以在不影响安全或去中心化的情况下,从根本上处理每秒数十万笔交易。 与今后发售的EVM完全兼容的ZK rollup将成为值得关注的重要事项之一。

破碎的世界

从长远来看,要将智能合约平台扩展到数十亿用户,就需要这些扩展解决方案。 但是,短期内,这些解决方案可能会给用户和加密运营商带来巨大的挑战。 从以太网导航到这些网络需要使用链式桥,对用户来说存在复杂和潜在的风险。 例如,一些跨链式桥梁已经成为1亿美元以上的攻击目标。

更重要的是,多链领域将组合可能性和流动性碎片化。 考虑到目前Sushiswap正在以太坊、投币智能链、Avalanche、Polygon和Arbitrum上实施。 Sushiswap的流动性曾经集中在一个网络(以太网),但现在分散在五个不同的网络上。

长久以来,以太网APP应用受益于可组合的—— (以太网上的Sushiswap )和其他以太网APP应用(如Aave和Compound )的即插即用。 如果APP扩展到新网络,则无法将在第1层、侧链、第2层实施的APP与在其他层实施的APP结合起来,从而限制了可用性,给用户和开发人员带来了挑战。

不确定的未来

新的第1层(如Avalanche和Solana )将继续发展以与以太坊竞争吗? 像Cosmos和Polkadot这样的区块链生态系统会急剧增加吗? 侧链会继续与以太坊协调运行,承担其过剩的容量吗? 还是与以太坊2.0组合的rollup会获胜? 谁也不能肯定地说。

未来充满了不确定性,但让每个人感到安慰的是,这么多聪明的团队正在努力解决开放、无许可证的网络所面临的最困难的问题。 正如宽带最终帮助互联网支持了YouTube和Uber等一系列革命性的APP一样,我们相信我们会用同样的眼光来看待最终胜利的扩展解决方案。

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