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为什么有那么多的第二层解决方案没有人使用?

连锁扩张不是一个“新”问题。

早在2017年,以太坊比特币拥塞、无法满足用户需求的问题就已经出现。此后,开发团队提出了相应的解决方案,但随后的熊市降低了人们的交易热情,这样的解决方案也逐渐淡出了投资者的视野。

直到今年5月,随着流动性挖矿和Uniswap的普及,人们再次发现天然气价格飙升至500gwe,有超过140000笔不确定交易。有些人嘲笑以太坊的性能不足以提供DeFi项目的正常使用。因此,连锁扩张问题再次成为一个热门话题。

说到产能扩张,我们不得不提到区块链这个不可能的三角形。对于一个公链,安全性、去中心化性和可扩展性不能兼而有之。从理论上讲,为了保证去中心化和安全性,链中的每一条消息都需要经过所有节点的认证才能达成共识,这意味着一个链的吞吐量等于一个节点的吞吐量。

人们试图从多个角度来解决扩容问题。最直接的方法是从不同的维度“修改”链:从小到调整块大小,尝试不同的共识算法,再到改变链的组成和数据传输结构——每一次改变都会损害系统的去中心化程度和安全性。碎片技术的使用是一种新的尝试:让每个片处理在其自己的片中生成的事务。这个想法很好,但是分片技术在区块链中的应用还不成熟,很多问题还没有解决,特别是跨芯片的通信和互操作性。

离线扩容是唯一成熟的技术。该方案的主要逻辑是将第一层主链的负担降到最低,Layer2完成应用逻辑。该方案之所以能够实现,是因为并非所有事务都需要达成全局共识,也不是每个事务都需要改变全局状态。公链的一层只需要负责确保公共可验证性。

为什么有那么多的第二层解决方案没有人使用?

从上图可以看出,以太坊的二层项目已经非常丰富,但是以太坊仍然会被封锁。为什么Layer2的应用很少使用?

为了进一步了解二层生态的发展现状和存在的问题,rockbeats与layer 2 head project创始人兼首席执行官JD(jaynti)Kanani和cell network联合创始人董墨博士进行了探讨。下面,我们试图从最前沿的角度回答一个核心问题:为什么Layer2看起来已经取得了显著的成果,却离我们这么远?

Layer2生态开发

即使我们从未体验过Layer2带来的便利,我们或多或少听说过Layer2项目或代币。从技术架构上看,Layer2解决方案已初具规模,如zkrollup用于大规模传输、Optism和offchain labs的Optimium rollup、cell提出的混合上卷和状态通道网络,以及一些仍然坚持plasma的项目。

在DeFi热潮兴起后,cell network的董默博士明显感受到了市场对基础设施的态度。”事实上,二层生态一直在稳步推进,开发者也越来越活跃。随着以太坊拥塞问题的出现,开发者对Layer2的关注也越来越高。”

不仅是开发者关心,更重要的是,不同的公链也在布局自己的Layer2扩展生态,包括Polkadot、oasis labs、nervos等。那么,在众多解决方案中,这些项目面临的最大技术挑战是什么?

在不同的道路中间,有各种各样的路障。根据matic的JD,“对于matic的等离子解决方案,大规模退出的问题非常困难。在matic的plasma+POS混合架构中,POS数据可用性层将退出问题最小化。通过使用多个认证节点而不是单节点身份验证,欺诈和数据可用性问题可以减少到几乎为零。”

董默博士告诉blockbeats:“虽然cell的混合汇总不存在opitmitic汇总中的“谁决定交易包装的顺序和与主链的连接”的问题,以及“如何设计区块节点避免交易的激励机制?”然而,“如何帮助光节点监控事务的有效性”的问题仍然存在

在与一线开发者的讨论中,我们发现,国家频道网没有出现没有突破的困难。它基本上是一种可以在生产环境中使用的技术:celerx是一种基于细胞状态通道技术的游戏平台,用户已经能够在没有感知的情况下使用区块链技术和支付平台。

但也许很多人都在想:为什么尽管有那么多的Layer2解决方案,为什么以太坊网络在这种DFI热潮的冲击下仍然如此拥挤?JD认为,这种分裂主要有两个原因。一是开发者问题。”对于大多数开发人员来说,他们希望在不更改原始代码的情况下将应用程序迁移到第2层。因为对代码的任何更改都将涉及到相当大的审核和维护成本。但如果Layer2项目方能够让应用程序开发人员简单地完成迁移,将在一定程度上促进开发人员的迁移意愿。”

第二个问题是客户的问题。”对于用户来说,很难选择是使用以太坊主链还是Layer2应用程序。用户需要了解使用这两者的利弊。换句话说,Layer2项目可以直接让用户无意识地与Layer2交互。如果没有合理的激励措施,用户在第一层和Layer2之间转移资产非常具有挑战性。”

此外,董墨博士还认为,“进出Layer2的过程往往很复杂。这是技术和用户的门槛,也是生态的门槛。第1层的基础设施(基础设施、浏览器、轻客户端、exchange支持等)已经相对完善。但是,在应用程序迁移到Layer2的过程中,需要相应的支持基础设施。这些事情不难做,但需要一点时间。”

DeFi 2层适合部署吗?

让我们回到DeFi的问题上来。

DeFi应用中的多频、复杂的交互作用是导致以太坊拥塞的根本原因。应用程序是否适合在Layer2部署?”从理论上讲,这是非常合适的。Layer2可以大大降低交易成本。但核心问题还是前面提到的两点:生态支撑和时间考验。”

目前,DeFi的生态繁荣很大程度上依赖于组合应用,单株树不成林。事实上,这种组合性是在maker和Uniswap等一些基本协议经过长期运行和验证后才出现的。从开发人员的角度来看,第2层最适合的工艺可能是相对独立于组成的dapp,比如dydx和looping DEX,然后逐步建造一个塔。

除了内生生态外,外部生态环境也非常重要。你可以想象,如果没有交易平台的支持:如果你挖了一个基于Layer2的红薯,如果你要等很长时间才能回到第一层,然后再送到交易平台完成交易,市场价格可能早就改变了。

另外,虽然理论上不存在安全问题,但事实上,无论是工程层面还是生产层面的产品质量,都需要时间的检验和信心的积累。

据了解,一些DeFi项目(easyfi)最近已经迁移到matic,包括上面提到的去中心化衍生品交易平台dydx和基于零知识证明的Layer2解决方案starkware。JD认为,从长远来看,该项目最终将移至Layer2。那么,对于每种类的项目,DeFi项目应该选择什么样的Layer2解决方案呢?

如何选择DeFi的Layer2方案?

对于这个问题,我们可以先简单比较ZK-rollup、最优rollup和hybrid-rollup的优缺点。

据cell network的Dong mo博士介绍,ZK rollup的特点是交易数据(calldata)和双层块的零知识证明,交易有效性可以立即得到确认。由于零知识证明的特点,正确性验证是一个非常简单的操作,可以直接在第一层完成。验证及时,适合转移。

当然,这个计划也有缺点。”首先,对于验证环节的构建没有通用的解决方案,因此没有很好的方法来实现非常通用的虚拟机逻辑。总之,ZK rollup必须定制每个用例;其次,程序正确性的验证比较复杂,需要验证多项式电路;最后,双层封装节点负担重,成本高,计算零知识证明耗时较长,用户延迟的体验角度还比较差。”

最优上卷的主要缺点是它有一点高的事务延迟。这种延迟甚至比第1层还要高,但它的优点是它可以支持任何无限制参与者的智能合约逻辑。在董默博士看来,“目前还没有很好的解决交易顺序和打包机制。它只需要一个更复杂的矿工剩余价值拍卖(MeV拍卖)机制来选择包装节点,而且容易出现审查问题。”

此外,cell的混合动力上卷方案有点像混合动力汽车,它结合了最佳上卷和cell的SGN。”其优点是可以解决最优上卷的高事务延迟问题,解决了分组打包中的事务排序和支付问题。董墨博士说。

当然,并不是所有的交互都有如此高的安全性要求。只有当涉及到事务时,操作安全要求才相对较高。然而,许多应用程序并不需要如此高的数据交互安全性要求。因此,我们可以考虑这一点:许多安全性要求较低的操作可以通过侧链进行确认。同时,可以在同一个侧链上组合多个上卷,达到应用层类分段的效果,提高可组合性。即使在确认过程中出现问题,也可以确认最终的主链,以便事后更正错误。

在阐明各种汇总解决方案的优缺点后,rockbeats认为,可以根据需要为各种类的DFI应用选择最符合项目特点的扩展方案:

对于去中心化交易和各种支付平台,应用中需要进行大规模的转移,ZK rollup将是合适的解决方案。基于ZK-rollup的去中心化交换Loopring就是一个很好的例子。此外,tETHer还考虑将ERC-20的USDT迁移到ZK rollup的第2层。

如果应用程序需要执行复杂的契约逻辑,并且需要高吞吐量,那么最优上卷或混合上卷机制更适合此类应用程序。综合资产平台synthetix尝试使用最优上卷来大大提高预言机报价的频率,从而解决第一层网络中临时性交易停滞的问题。

在汇总解决方案中,混合汇总尽可能优化,减少延迟并改善用户体验,但在安全性上有所妥协。许多底层1项目,如以太坊、波卡、near和conflux,都选择了混合汇总作为其两层扩展解决方案。

在以太坊2.0到来之前,如果计算复杂、用户积极性高的应用选择迁移到二层网络,以太坊网络的拥塞问题可以在一定程度上得到缓解。

随着二层解决方案的逐步成熟,在技术难题逐一解决、用户体验进一步优化后,未来将有更多的应用选择迁移或直接部署在二层网络中。就目前而言,要在短时间内大规模使用部署在Layer2的DeFi项目还需要很长时间。

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文章标题:为什么有那么多的第二层解决方案没有人使用?

文章链接:https://www.btchangqing.cn/104274.html

更新时间:2020年09月16日

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