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以太坊是什么?以太坊扩容之战,哪种方案胜出?

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以太坊是什么?今天要讲一段正在发生的传奇,我们先从传奇的起点说起。那年,19岁的布特林在滑铁卢大学度过了枯燥的8个月后,他决定休学,因为继续上学会让他成为一个庸俗的天才,而高中时代接触的比特币让他看见了新世纪的大门。去中心化的理念从那时起便植根于他的心中,但是比特币在应用层面的限制让他感到不满,潜心研究了几个月之后,他发表了《以太坊白皮书》,以太坊的世界从这一刻开始走向世人。那时候布特林只是一个羞涩的大男孩,带着程序员特有的内敛与坚定,在群雄逐鹿的公链世界里,扫平了各路英雄,EOS一蹶不振,ADA、cosmos偏安一隅,更别讲小蚁这一类的山头大王。公链的世界里,以太坊的地位已经无法撼动。区块链的信徒们,给这个创造了可编程世界的大男孩一个皇冠,称他为“V神”,创建以太坊的时候,也许他没有想到以太坊能走到今天。

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2020年末,随着区块链世界的繁荣,以太坊迎来了扩容性的难题,也渐渐给了其他公链突袭的机会,其中以币安链为首的中心化公链,其实是私有链,以廉价的交易费优势抢食着以太坊的散户地盘,但显然这是徒劳的。因为币安链已经违背了区块链去中心化的信仰,就像当年违背中山先生三民主义的国民党军队一样。但是币安链为首的中心化公链也给以太坊敲响了警钟,以太坊的扩容性问题已经亟需一个过渡方案,2.0远水解不了近渴。这里要聊聊以太坊在创建之初的构想,V神在设计以太坊的时候,就给它规划好了未来成长的路,也就是不断的自我升级,从嗷嗷待哺的婴儿开始直到宁静阶段成为壮年,这就是2.0的完成。在没有成为壮年之前,V神选择了POW机制来维护以太坊运行,也建立了属于POW机制中的经济模型,一边是矿工维护网络获得ETH奖励,另一边是用户使用网络支付ETH作为gas费,这成了一个繁荣的集市。以太坊网络里,每个区块的空间是有限的,随着使用的人数逐渐增加,区块的承载量达到了上限,就有了区块拍卖模式,用户自由出价,矿工可以根据用户出价的高低来选择性处理交易。这样的情况就导致,用户的出价越来越高,但是交易的拥堵依旧得不到解决,以太坊的扩容很显然已经等不到2.0,因此基于layer2上的扩容之战就此拉开。这个战场目前已经处于一种白热化的阶段,我之前给大家介绍过Rollup中的两种方案,一种是基于零知识证明但是需要重新构建EVM的ZKrollup,另外一种是基于欺诈证明可以支持所有EVM智能合约的OProllup。但这仅仅只是扩容方案中的一小部分,这就像古代的勤王军队,只要最终能够救王于水火,十八路诸侯可以各显神通,layer2的技术方案也包括了很多种,比如状态通道、Rollup、侧链、Plasma及Validum。下面这张图做了一个概括,币安链、火币链、或者波卡、ADA这些打着高性能旗号的公链围攻以太坊的时候,忠于以太坊的信仰者们开始了用一行行代码反击。

首先是状态通道,最开始的状态通道技术可以追溯到比特币的闪电网络,当初的使用场景是小额支付,将高频次的小额支付放到链下,以降低链上的压力。状态通道相对来讲还是比较好理解的,也就是先将交易各方的资金锁定在一个智能合约中,然后在链外交换签名的消息,这些消息是跟踪各方资金变化,因为这些并不会上链,所以交易速度极大地提升了,而且因为发生是在链下,在链上通道结算之前也不会产生费用。但是状态通道发展了多年,优点显著,比如讲延迟性低,可以做到毫秒级,但是局限性也非常的明显,首先资金利用率不高,你要把钱先存到链上去,如果你存的是100个以太坊,忽然间状态通道里来了200个以太坊的消息,这个时候状态通道就会变的无能为力;现在状态通道能支持同时在线的人数也不多,大概也就千人次级别,人数一多又会同样造成拥堵问题。所以如果给它评级的话,只能给两颗星。

其次是侧链,侧链这段日子正在争议之中,侧链的解决方案算不算是layer2,原因是侧链是一条独立的区块链,它拥有自己的共识,安全性也并不和主链同步。我们知道以太坊主链目前采用的还是pow机制,一般侧链会采用pos机制,pos机制受限于验证人,验证人多,安全性强,但是tps就会降低,反之安全性弱,tps高。
侧链虽然承担了主链的计算压力,使得tps得到提高,但是安全性也一直被业内诟病,毕竟重新创造一条链,安全性总是会让人担忧,所以单纯的侧链方案并不是解决扩容问题好的方案,评级也是两颗星。比如HECO,BSC就是这样的方案。Plasma其实也可以看做是一种侧链,不过对传统的侧链进行了升级,所以也被称为非托管侧链,因为Plasma要定期提交状态到以太坊主网,把子链有关交易顺序的消息换算成一个哈希值存储在主链上,来确保其安全性。因为Plasma的哈希状态在主链上都有备份,所以当Plasma出现了错误,区块会被回滚并且区块创建者会被惩罚。也因为使用欺诈证明机制,用户退出Plasma链最少可能需要一周时间,这就加大了作恶的成本。Polygon采用的就是Plasma方案,他开发的EVM兼容性非常的高效,允许基于以太坊一层搭建的DeFi项目仅作简单调整即可轻松迁移至该网络,正是由于高效和方便,Polygon目前的生态已经非常庞大,币价也一路突飞猛进,现在的市值已经排在了第12位,这也说明,基于以太坊的layer2层是一个巨大的蛋糕。

哦,对了,Polygon就是改名前的Matic。由于Polygon的突出表现,Plasma方案可以有4颗星。Rollup是V神最看好的方案,Rollup又分了OP Rollup和ZK Rollup。其中OPRollup的优点是支持通用的智能合约,适合生态的迁徙,欺诈证明的技术实现也相较简单点。OP Rollup的全称是Optimistic Rollup,Optimistic翻译过来是乐观的意思,也就是讲OPRollup的前提是要乐观的假设验证人都是诚实的,不会去作恶,但是系统也必须防止有人真的作恶,于是会有足够的验证人来验证结果,这就导致提现的时间被极大地拉长,可能需要一到两周。最近上线的Arbitrum采用的就是OP Rollup,uniswap社区已经全票通过这一方案的接入。而ZK Rollup好像是一个天生的悲观者,它相信人之初性本恶,所以它从一开始就必须亲自验证,这就采用了零知识证明,然后和Rollup一起打包到链上去。大家去验证不需要跑状态转移,因为这个转移已经通过零知识证明跑过一遍了。零知识证明怎么理解,做一个比喻就是,我有房间的密码,但是我不希望我在输密码的时候旁边有人见证,因为那样可能会导致我的密码泄露,那怎么办呢,你在房间里放一个做了记号的苹果,我把那个独一无二的苹果拿出来,也同样可以证明我拥有房间的密码。ZK Rollup对于这个节点要求是非常高的。ZK Rollup耗CPU和内存,并需要很强的服务器去做这个打包,现在离全面落地还需要一段时间,目前采用这个方案的是路印和zksync,这个方案虽然非常的麻烦,但是在未来一旦技术上得到了突破,会是解决layer2的一个最佳方案,至少现在来看是这样的,所以在方案里,可以给到4.5分。Validium和ZK Rollup非常相似,这是新提出的一个扩容解决方案,区别在于ZK Rollup是数据上链,而Validium的数据存储在链下,这个可以将TPS提高几倍,ZK Rollup在当前以太坊主网上的tps上限是2000,而使用Validium方案可以达到9000,不过Validium的设计里有一个PoA运营者,这个运营者的权限过大,可能会宕机,抢跑、审查用户的交易等,这个方案的安全性存疑,所以在方案里给予2.5颗星。

以太坊的扩容之战现在已经全面展开,Polygon率先突出重围,其代币的经济价值已经排到了加密货币的第12位,Arbitrum的主网已经上线,unisawp全票通过接入,零知识证明的zksync也即将开始发币,加入这一场争夺赛中,在18路诸侯各显神通以各种方案来帮助以太坊对抗外敌的时候,留给其他公链的时间显然已经不多了,很多年后回忆起来,扩容之战肯定可以载入区块链的史册之中。
曾经的学生布特林,如今已经是区块链领域王者,他肯定也有过失落,偶像中本聪完成了比特币之后便消失于人海,成为一个传奇,而他还必须带着以太坊攻城略地,因为在他的世界里,以太坊不仅仅是价值的传递,而是要去创造一个更加完美的世界。2004年,《赢在中国》的三个评委:柳传志、牛根生、马云。一个联想的大佬,一个蒙牛的传奇,唯独马云是一个互联网的小弟,然而16年以后,乾坤扭转,刨除掉其他风波因素的干扰,工业时代特征的柳传志和牛根生,已如日暮的老年夕阳武士,大只而无力,这无非是工业文明走入信息文明的正常权力交接而已。而今看不过27岁的V神,当他与马斯克有争论的时候,圈外的乌合之众一定觉得V神怎敢与首富竞争,然而即使刨除掉马斯克陨落的情怀,崩坏的人设,V神会成为这个世界永远的传奇,因为迟早首富是属于V神的,仅仅是数字经济文明必然覆盖信息文明这一条,就足矣。我们也一定会见证区块链构建的更加民主更加自由的世界。

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