BIT:以太坊扩容完整指南:读懂主流扩容方案原理和进展

本文旨在以易于理解的方式来介绍复杂的以太坊扩容主题,其中包括:

重要术语ArbitrumOptimismPolygonzkSync重要术语

让我们首先定义模块化。区块链可以分为4个部分,当前的区块链是单个整体的,一个网络处理所有工作。而模块化区块链是将这些层中的一个或多个外包给外部区块链。

以太坊Rollups是一个单独的区块链,它扩展并继承了以太坊的安全性。Arbitrum和Optimism等Rollups是执行层,以太坊主网作为其数据可用性层、共识层和结算层。

Rollups有两种类型:

马克·库班:“超级看好”以太坊但拒绝做具体价格预测:金色财经报道,NBA 达拉斯独行侠队老板、亿万富豪马克·库班在接受《财富》杂志采访时表示,自己依然“超级看好”(super bullish)以太坊,但他拒绝做出具体价格预测。马克·库班表示,即将到来的合并会将以太坊能耗减少 1000 倍,这是一个“重要因素”;其次,以太坊区块链上的应用程序足够多,可以推动其采用,以太坊会因为实用性在加密市场占据上风。此外,马克·库班对 Cardano 区块链持高度怀疑态度,他表示 Cardano 已经推出很长时间了,但实用性甚至不如狗狗币。[2022/8/25 12:47:43]

OptimisticRollups:使用欺诈证明,例如Arbitrum和OptimismzkRollups:使用有效性证明,例如zkSync、Starknet和zk-EVM欺诈证明:信息在「证明者」和「验证者」之间交换。假设所有交易都是有效的,并被添加到交易批次中,这些交易随后交由「观察者」进行审查,以确保没有恶意行为发生。

以太坊链上NFT销售总额突破140亿美元 创下历史新高:金色财经报道,1月13日,据最新数据显示,以太坊链上NFT销售总额突破140亿美元,创下历史新高,本文撰写时为14,231,573,079美元,链上交易数量为5,479,555笔,。2021年1月7日以太坊链上NFT销售总额突破130亿美元,这意味着过去一周该指标增长超过10亿美元。[2022/1/13 8:46:08]

有效性证明:有效性证明是在Rollups而不是以太坊上计算的。「证明者」和「验证者」之间的信息交换依赖于密码学和数学。信息是共享的,但不会被泄露。

Rollups的一个关键方面是定序器:定序器是指定的节点,负责将用户的交易提交到L2。它进一步将Rollup交易包发布到以太坊主网以更新状态。

Arbitrum

截至目前,Arbitrum使用的是:

一个单一的中心化定序器,它接收用户的交易并将交易批次发送回主网。一组「白名单」Arbitrum验证者读取定序器的交易包,并以欺诈证明的形式向以太坊主网提交「Arbitrum状态根」。

星火矿池:以太坊基金会和以太坊官方应尽快发布“将结束PoW挖矿”的官方公告:针对以太坊保守计划于2021年底结束PoW挖矿,星火矿池(SparkPool)发推表示,以太坊基金会应该尽快通过博客或推特发布官方公告。如果他们真的关心过去六年保护以太坊区块链的矿工。此外,星火矿池也质疑以太坊官推仅转推,并没有发布官方公告。

此前消息,以太坊开发者trent告知所有以太坊矿工,保守计划于2021年底结束挖矿。管理顾问和以太坊投资者“DCinvestor.eth”表示,PoW挖矿是以太坊的过去和现在,帮助我们创建了今天的网络并分发了ETH,但这一直是过渡机制,直到转向PoS。[2021/4/30 21:14:21]

任何验证者都可以挑战在主网上结算的「状态根」。只要有一个诚实验证者,正确的Layer2状态就会发布在主网上。

以太坊未确认交易为92,953笔:金色财经消息,据OKLink数据显示,以太坊未确认交易92,953笔,当前全网算力为244.05TH/s,全网难度为3.30P,当前持币地址为48,306,515个,同比增加138,610个,24h链上交易量为3,696,856.19ETH,当前平均出块时间为13s。[2020/10/8]

之前有人担心验证器被列入白名单。然而自以太坊合并以来,如果没有任何验证者在7天内提交「状态根」,则白名单功能将被绕过,从而显着提高了安全性。

路线图:

Arbitrum于2022年部署了Nitro,显着降低了通信和执行成本未来,排序将由一个定序器委员会而不是一个中心化定序器完成Arbitrum可能会推出一种代币以提高网络安全性Optimism

Optimism运行一个具有特殊权利的单一中心化定序器,通过它来排序交易和提交交易批次。与此同时,Optimism团队正在开发他们的交互式欺诈证明系统,以确保rollup状态的正确性。

动态 | 微软工程师提出利用以太坊区块链使机器学习和人工智能“民主化”:据Crypto Slate报道,微软的工程师们正在使用Ethereum区块链来“民主化”人工智能和机器学习,使这些典型的集中化且成本高昂的系统更容易被所有人使用。微软高级软件开发工程师Justin Harris表示,使用精心设计的机器学习算法可能会产生问题,因为这些算法往往是集中式的。因此,他为微软介绍了一项新的开源计划:区块链上的去中心化和协作式AI。 在新模式中,Harris设想以奖励来激励人们与这些机器学习算法进行交互和改进。这些算法可以自由地用于评估预测,这对于构建个人助理或制作带有用户推荐的系统是理想的。[2019/7/28]

因此,当前的欺诈证明机制已被暂时禁用,用户只能依靠定序器将有效rollup状态发布到以太坊主网。

然而,所有这一切都将随着「OPstack」而改变。让我们探索这个巨大的路线图。

Optimism不仅仅是以太坊上的Layer2Rollup,OPstack还是:「一个模块化的开源蓝图,适用于各种高度可扩展和可互操作的区块链。」

本质上,OPstack是构建区块链和Rollup的框架。开发人员可以合并OPstack中的一个或多个模块来构建可互操作的链,这些将被称为「OP链」,可以是L2、L3或完全不同的东西。

OPstack将引入一组去中心化定序器,OP链可以集成这些定序器,这样他们就不必担心自己的区块生产,这就能够允许引入高水平互操作性的「原子跨链可组合性」。

这个雄心勃勃的路线图的第一步是「OptimismBedrock」,它将实现:

以太坊等效较低的费用模块化

Optimism在技术上可以成为zk-rollup,通过能够更换OPstack组件来为未来做好准备。

Polygon

Polygon诞生于Layer2概念,但此后不断发展,更类似于EVMLayer1区块链。但是POSChain只是Polygon的未来众多项目之一。

Polygon正在使用有效性证明构建四个具有零知识结构的不同区块链。一个是可能要即将到来的PolygonHermez,属于zk-EVM。zk-EVM可根据以太坊兼容性和性能分为四类。Polygon的zk-EVM是类型2。类型2比类型4与以太坊更兼容,但在性能方面不如类型4

Polygon的其他zk产品:

MidenZeroNightfallPolygon还在构建一个名为Avail的模块化区块链,它在充当数据可用性层的意义上类似于Celestia。

zkSync

MatterLabs正在构建zkSync2.0,一个类型4的zkEVM,根据最近在Twitter上的一些信息,它距离主网启动已经不远了。zkSync2.0具有领先的性能和可扩展性,但与以太坊的兼容性较差。

从理论上讲,较低的兼容性使得从开发人员的角度来看更难以实施,并且对以太坊dApps在部署上也具有挑战性。然而,zkSync构建了多种解决方案,包括他们自己的虚拟机和编程语言。

zkSync2.0将分为两个可互操作的链zkRollup和zkPorter。zkPorter是一个「volition」,又名Layer3,具有「链下数据可用性」,数据在L2zk-rollup上处理。这种设计据称可以让zkPorter的TPS达到20000。

由于有额外层存在,Layer3的安全性略低于Layer2,但可扩展性高一个数量级。例如Uniswap在Layer2上部署他们的智能合约,而dApp的用户使用zkPorter,由此极大程度地降低了费用成本。

拼图的最后一块是所谓的超级区块链,它们建立在Layer2zkEVM之上并由其提供支持的Layer3网络。这些超级链允许更多的扩展性和可定制性,但安全性略低于以太坊主网。

还有一些其他的以太坊扩展方案本文并未提及,包括Celestia、Fuel、Scroll和Starknet等。

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