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Layer 2赛道群英荟萃 ETH2.0忙碌前行 未来公链如何发展

2021-05-07 ·561次阅读 ·读完需要13分钟

文章来源:https://www.jinse.com/blockchain/1083583.html


以太坊拥堵以及高昂的Gas费用让其生态上的Dapp应用头疼不已。

为了打破这种境遇,以太坊于2019年开始推进ETH2.0项目,引入了两个在以太坊 1.0 中并不存在的部分:Casper FFG PoS机制和分片链(Shard Chains)。

ETH2.0整体规划、进度

ETH2.0整体规划至少分三个阶段推出:Phase 0(阶段 0)、Phase 1(阶段 1)、以及Phase 2(阶段 2)。

阶段0于 2020 年上线,阶段1和阶段2将于随后几年发布。其中,只有阶段0有充实的规范,并且定期会被更新。

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阶段 0:以太坊 2.0 的第一个阶段,将实现 “信标链”(Beacon Chain)。以太坊2.0的设计者希望把信标链打造成以太坊2.0生态系统的中心,并成为所有其他分片的安全和验证根源;

阶段 1:以太坊2.0的第二个阶段。阶段1的目标,是关于分片链的内容达成共识,而不是就其意义达成共识。该阶段将集成分片链(Shard Chains)。

分片链是一种可扩展性机制,它能实现并行交易、存储、及信息处理。将大大提高运行效率;

阶段 2:以太坊 2.0 的第三个阶段,分片链会从简单的数据容器过渡到结构化的链状态。该阶段或于 2021 年或 2022 年上线。该阶段可能会加入类似状态租赁(State rent)这类新鲜的概念,或者将重新引入智能合约,包括账户、合约以及ETH转账和取款等功能将恢复。

阶段2将实现跨分片转账和合约调用、构建执行环境从而支持在以太坊 2.0 上构建可扩展的应用。除此之外,阶段2还有未知性。

除以上三个阶段外,ETH2.0可能会在阶段3引入链下储存状态,将尽可能多的状态转移到链下处理,链上不用存储整个状态,而是存储一些状态信息和聚合器,用户将负责在链下存储完整的状态。

当用户想要与状态进行交互时,他们会在交易中包含当前状态的证明。这样运行验证节点的资源要求比原先会低很多,从而提高整个网络的运行效率。

后续开发中分片智能合约也将成为ETH2.0的关键环节,每个分片独立储存,不能与另一个分片直接交互,届时可能通过同步或扩容来解决分片间交互问题。

目前ETH2.0尚未成熟之际,但通过对以太坊2.0升级的梳理我们会发现,这次升级是一次将市场活跃的升级思路和架构叠加运用的过程,升级结果和兼容度可能将要交由市场来验证了。

所以Layer 2在这个特殊的阶段诞生。

主流Layer 2方案

1.Layer 2起源

前文已经提及以太坊低下的交易速度以及高Gas费给整个生态参与者带来极大的不便利,在ETH2.0无法立即落地的背景下,Layer 2成为过渡阶段最好选择之一,V神也在社区推广Layer 2的方案。

Layer 2方案是具备价值捕捉能力且有持续发展潜力的。

2. Layer 2各种技术分类及特点

顾名思义,Layer 2指建立在基础层网络上的第二层网络解决方案,基于以太坊Layer 1负责处理所有部署在以太坊上应用的运算和转账,目前处于超负荷运转的状态。所以通过Layer 2解决扩容性问题和高Gas费问题。

目前主流的Layer 2有状态通道、侧链、Plasma、Optimistic Rollups、Zk Rollup等等。我们对这些解决方案做个简单的阐述:

状态通道(State Channel)

状态通道指用户之间直接建立一条通道,这类方案无法真正解决以太坊拥堵问题。

侧链(SideChain)

基于以太坊另外运行一条公链,然后把大部分的运算都转移到这条公链上,最后将结果反馈到以太坊上。但是侧链的安全性问题却无法得到保障,侧链推广难度较大。

Plasma

Plasma 指可扩容自主智能合约,Plasma技术操作思路是链下操作,将结果反馈至主链。通过跟主链的有效配合,来保证足够的安全性。

但用户必须对 Plasma 链进行监控,因此普通用户体验感不佳。

Optimistic Rollup

Optimistic Rollup是一种使用OVM在二层网网络上启用智能合约的结构。该构造大量借鉴了plasma和zkRollup设计 。

OR方案安全性能得到保障,但验证期过长。需要等候两周左右的时间,对使用者来说过长的周期影响太大。

ZK Rollup

ZK Rollup基于零知识证明的二层扩容方案(layer2),ZK Rollup数据可用性可以让任何人都能根据链上存储的交易数据,还原出账户的全局状态,从而消除由于数据可用性带来的安全风险。

但其缺点是计算量大,技术难度高且难以支持虚拟机。

不过ZK Rollup正在推出图灵完备的虚拟机,所以将来很有可能取代Optimistic Rollup。

Arbitrum Rollup

Arbitrum Rollup 是一个由以太坊链上合约管理的链下协议。

Arbitrum Rollup需要有验证人(缴纳保证金),验证节点虚拟机的运行速度直接决定了虚拟机的运行速度。

发生争议断言时,节点会产生分叉,形成一棵平行的未来之树。

以太坊的Layer2对公链格局的影响

以太坊的Layer2目前最大的问题是存在孤岛效应,如果能打破这种孤岛效应,DeFi项目会纷纷迁移到Layer2,从而极大缓解当前以太坊的拥堵和费用困局,可以有上百倍的空间提升。

基于以太坊的强大号召力,对其他的公链会产生一定的压力。

在以太坊的拥堵无法解决之时,其他的公链可以充当以太坊的侧链,帮助以太坊缓解拥堵压力,从而在整个DeFi发展过程中获得位置。

但如果Layer2能够成功解决问题,那么,其他公链对于以太坊本身的价值会减少,而且以太坊会吸收更多的数字资产,使自己体量变得更大。

随着基于以太坊上协议的增多,ETH可以捕获更大的价值,整体市值的增加,以太坊就更安全。而以太坊更加安全可以促使它成为承载更大资产量的公链,如果能形成这种局面,以太坊有可能成为超级公链。

目前是其他公链弯道超车的最佳时机,不管是数据王者币安智能链,还是项目增速巨大的波卡(Polkadot),都在对标以太坊扩大自有生态。

ETH2.0是否会发生共识分裂

在讨论这个问题之前,我们先聊聊以太坊和以太经典。早年间,以太坊遭遇黑客攻击,损失巨大,V神便提出硬分叉的想法。

这种分裂是一次技术上的分裂,两种不同的竞争观念,决定了两个完全不一样的发展方向。

ETH在V神等核心团队的支持下,走上一条以以太坊基金会制定并开发区块链核心决策、社区共同参与的道路。

而ETC则继续坚持区块链记录和合约都不可修改,只能运行不可逆转的智能合约的理念。

ETH从目前形式看,确实比ETC发展的更好,但我们也不能全盘否定ETC。这就是区块链的魅力,项目的价值和前景都建立在共识的基础上。

回归ETH2.0,随着开发进度的不断深入,这种共识分裂也必然会出现。

ETH2.0阶段0和阶段1出现共识分裂的可能性不大,这两个阶段相当于打地基,而到阶段2、阶段3之后,不同的设计理念碰撞、冲突,形成两种或多种共识可能性变大。所以ETH2.0在这个阶段出现共识分裂的可能性最高。

从PoW工作量共识机制向CPos共识机制转变,能提高整个以太网络效率,也能吸引更多的参与者。这种转变过程中一定会产生新的理念,新的想法。

至于能否分裂成功,目前也无法断言。毕竟区块链的价值来源是大多数人的共识,这种共识将转化为参与,托起更大的价值。

结语

在ETH2.0尚未成熟之前,Polkadot、BSC等公链也是来势汹汹,随时在撼动以太坊的地位,Layer 2方案将成为解决以太坊庞大的应用体系面临的问题。

倡导安全性和可持续性的Rollup系列应用相对会更广,Rollup系列方案在ETH2.0上也有机会增强其吞吐量,而对安全要求没那么高的场景,对于状态通道、侧链、Plasma、Validum的需求依然存在。

总的来说,Layer 2赛道有可能诞生规模很大的项目,保持关注,抓住机会。


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