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給區塊鏈擴容難嗎?從比特幣到以太坊_INK

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DeFi業務的增長從2020年起飛,TVL從$600M到$25B,增長了40倍。從一個現象就能直觀感受:DEX去年從每日數千筆到達數十萬筆規模,Uniswap的單日交易量甚至一度超過了老牌中心化交易所Coinbase。

以太坊上的交易量不斷攀升,區塊容量卻開始吃緊,而礦池選擇GasPrice競價排序交易使其利益最大化。同時考慮到DeFi業務技術上存在搶跑攻擊,用戶心理上存在FOMO等問題,導致最終大家愿意付出更高的價格讓交易跑得飛快。高價礦工費,使我們離普惠金融的初衷漸行漸遠。

那么以太坊為什么不選擇直接提升區塊容量,承載更多交易呢?原因很簡單,區塊鏈核心限制在于「每一筆交易都要由網絡中每一個節點驗證處理」,那么當區塊大小擴大幾倍時,則會讓更多小型節點退出,逐漸走向中心化。

給區塊鏈擴容難嗎?

早在2010年時中本聰就已經探討過擴容問題,最初中本聰在比特幣源碼中設定區塊容量為32M,但后來區塊交易量一直很小,就把容量設置為了1M。他自己也認為如果有擴容需求,那么在代碼中設定區塊高度自動升級區塊容量就好了。

韓國女子音樂組合Blackpink將在Roblox中推出元宇宙體驗:金色財經報道,韓國女子音樂組合Blackpink即將在Roblox游戲平臺上線,為該樂隊的粉絲Blinks帶來全新的沉浸式元宇宙體驗。[2023/8/23 18:17:42]

但是后來比特幣擴容卻不是那么順利,主要分歧在于是采用「隔離見證和閃電網絡」,還是「增加區塊容量」。前者認為「區塊容量增大要求更高帶寬和存儲,會使節點逐漸走向中心化」,希望借助隔離見證和閃電網絡這兩項技術完成擴容,不增加區塊容量。

注:這也是為什么Eth2希望采用PoS降低節點門檻,從而讓更多人可以成為驗證人,使其完成去中心化世界賬本的理想。

當然這最后已經不是技術問題了,而是上升到了意識形態之戰,經歷香港共識的出爾反爾與不信任,最終走向硬分叉的道路,形成目前BitcoinCore和BitcoinClassic兩條擴容路線。

Curve發布禁用crvUSD價格預言機Chainlink限制提案:金色財經報道,Curve發布禁用crvUSD價格預言機Chainlink限制提案。提案稱,目前,crvUSD中的所有價格預言機都具有Chainlink +/- 1.5% 的“安全限制”。這意味著,如果 Chainlink 價格與內部預言機價格 (EMA) 偏差太大(1.5%),它將使用 Chainlink 的來源。看來,當市場波動很大時,Chainlink價格會造成不必要的損失。如果波動足夠高,使用 chainlink 限制的價格預言機仍然可能會出現偏差。

因此,我建議在所有市場的價格預言機合約中禁用Chainlink限制,除了舊的frxeth市場除外(很快就會被新的市場取代)。具體做法是通過set_use_chainlink(False)從控制器所有者(Ownership DAO)調用所有價格預言機合約來完成。[2023/8/20 18:11:02]

比特幣擴容過程就像一場戲劇,我們可以看到諸如SegWit、SchnorrSignature、LightningNetwork等擴容技術落地實現,但還未有質的改變。

百度數字人生成方法專利獲授權,可應用于元宇宙等場景:金色財經報道,北京百度網訊科技有限公司申請的“生成數字人的方法、模型的訓練方法、裝置、設備和介質”專利獲授權。專利摘要顯示,本公開涉及人工智能領域,具體涉及自然語言處理、深度學習、計算機視覺、圖像處理、增強現實和虛擬現實等技術領域,可應用于元宇宙等場景。[2023/6/9 21:26:19]

SegWit:交易數據壓縮至25%;

SchnorrSignature:單簽名數據壓縮至50%;多重簽名:多筆交易壓縮成單筆交易體積;

LightningNetwork:缺少點對點小額支付場景,資產規模僅有1000BTC。

后來閃電網絡白皮書的作者JosephPoon轉戰以太坊社區,與Vitalik在2017年發布Plasma白皮書,試圖解決以太坊的擴容問題。

Plasma主張將交易的計算和存儲搬到Layer2,然后將多筆交易壓縮成一個區塊,并將區塊的默克爾根提交到Layer1Plasma合約,從而提高吞吐量和降低交易成本。

Arca開始減倉Arbitrum生態代幣,已售出GMX、DPX和RDNT:金色財經報道,鏈上數據顯示,數字資管公司Arca開始減倉Arbitrum生態代幣,3月17日已拋售46700枚GMX(出售均價74.3美元,而買入價81美元,虧損31萬美元),拋售1881 DPX(出售均價315美元,買入價392美元,虧損14萬美元),拋售90萬枚RDNT(出售均價0.34美元,買入價0.28美元,獲利5萬美元)。[2023/3/17 13:09:55]

Layer2依賴Layer1Plasma合約作為安全信任和仲裁層,如果Layer2出現問題/作惡,那么用戶可以借助Layer1Plasma合約退出資金。退出資金要等待約2周的挑戰期,在此期間任何人都可以提交「欺詐性證明」證明退出無效,從而獲得獎勵。反之,若無問題則等待挑戰期結束,順利退出。

Vitalik稱Plasma是sidechainsthathaveanon-custodialproperty,究其原因主要是用戶需要信任SideChain機制,而無法保障自己資金的所有權,但Plasma通過交互式欺詐性證明可以讓用戶隨時申請退出資金,即便Plasma子鏈出現問題/作惡。?

Mercy Corps Ventures推出加密基金“Crypto for Good Fund”:金色財經報道,加密投資機構Mercy Corps Ventures宣布推出加密基金“Crypto for Good Fund”,該基金旨在為全球新興市場中的Web3解決方案開發者提供測試支持,并將投入100萬美元支持10家初創公司,每家可獲得10萬美元的捐贈資金。Mercy Corps Ventures參投過多家加密公司,包括去中心化借貸協議Goldfinch、加密投資應用Ejara、碳中和區塊鏈平臺OFP等。(bitcoinke)[2023/2/14 12:06:49]

Plasma曾是社區的希望,我們可以看到許多Plasma變體實現諸如OmiseGo、Matic、Loom等,但因為一些缺陷,它并沒有獲得社區最終的青睞:

缺少數據可用性,用戶不得不依賴Plasma可信任節點數據或不斷監控網絡是否作惡,無法獲得同等于Layer1的安全性。

提款周期長,依賴長達兩周的欺詐性證明挑戰期,如果有人作惡,同時挑戰期內無人發現并提交作惡(欺詐)證明,那么用戶資金存在損失風險。

上面這段話可能有些難以理解,我們來舉個數據可用性的例子:

當你去賭場玩德州撲克時,你從柜臺(Layer1)將美元換取籌碼,然后你開始隨便找了一張桌子玩了幾個小時德州(Layer2交易),當你贏到盆滿缽滿的時候,你準備起身到柜臺兌換籌碼。此時賭場的壞人給你當頭一棒,你失去了記憶(數據不可用),牌桌上的荷官當作什么事情沒有發生過一樣,重新開始剛才的牌局,騙走你本應贏到的籌碼。

從過去比特幣和以太坊擴容情況來看,我們逐漸找到了理想擴容方案應該有的樣子

保持區塊容量大小,避免走向中心化;

支持數據可用性,用戶可以從L1上重建交易狀態;

隨著2019年以太坊硬分叉升級-Istanbul,我們離理想擴容方案越來越近,此次升級包含兩個Layer2友好的EIP提案

EIP-1108:使SNARKs和STARKs驗證運算更便宜;

EIP-2028:降低CalldataGas消耗量,以便L2數據采用Calldata形式低成本上鏈。

Layer2Rollup的現狀

什么是Rollup??

Rollup有不少中文譯名,其中一個打趣的翻譯是「春卷」,你可以想象將食物卷起來一口吃下去的感覺。實際上,Rollup就是將交易數據壓縮放到Layer1上,從而實現同樣的區塊容量可以塞下更多交易,將30TPS擴容到3000TPS級別,再搭配上Eth2Sharding擴容,效果可以媲美當下Visa的水準。

如何壓縮數據?

壓縮是Rollup的精華,巧妙的壓縮技巧可以塞下更多的交易,同時壓縮數據上鏈可以提供「數據可用性」,保障用戶資產安全。

一筆簡單的以太坊交易(比如發送ETH)通常消耗約110字節。然而,在Rollup上發送ETH僅消耗約12字節。我們以收款地址和交易簽名舉例:

To:使用「索引」來代替20字節的地址(例如:一個地址是「狀態樹」中的第4,527個地址,我們就可以用索引4,527來表示它);

Signature:利用零知識證明的特性,將數千筆交易簽名轉化為零知識證明,通過檢查證明的有效性,從而證實數千筆交易有效。

Rollup方案對比

Rollup方案主要分為兩種:ZKRollup和OptimisticRollup。前者采用有效性證明,后者采用欺詐性證明,這兩種證明方式背后的理念是不同的:

有效性證明:采用數學的方式保障資金安全、用戶體驗流暢和隱私,但短期內無法支持通用的EVM計算;

欺詐性證明:支持通用EVM計算(方便以太坊項目遷移),但短期內無法采取零知識證明,所以折衷選擇欺詐性證明,保障資金安全。

最后,本文為了講述Layer2發展歷程提及了一些過往不同的擴容方案,但這并不意味這些方案的思路是失敗的。這其中除了技術問題,商業可行性也是值得深思的,正如Vitalik對這兩種Rollup方案的評價:

短期內,OptimiticRollup很可能在通用的EVM計算中勝出,而ZKRollup則可能在簡單的支付、交易和其他特定應用場景中勝出。但從中長期來看,隨著ZK-SNARK技術的改進,ZKRollup最終將在所有場景中勝出。

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