Layer 2能成为扩展区块链的领头羊吗

Layer 2能成为扩展区块链的领头羊吗

可扩展性无疑是DApp开发人员和用户最为头痛的问题。大多数受欢迎的公共区块链网络无法在网络流量增加时提高交易量。每当一个构建于以太坊的应用程序开始流行时,手续费用则会增高至数十美元!

Layer 2(L2)方案已成为这一可扩展性问题的实际解决方案。与试图提高区块链协议本身性能的Layer 1(L1)方案相反,Layer 2方案运行于L1区块链之上。它们继承基础区块链的安全属性,并提供更大的吞吐量(或交易处理能力)、更低的交易费用和更快的交易确认。

数年来,区块链项目采用了L2扩展技术,如状态通道、侧链、Plasma和ZK Rollup,都取得了不同程度的成功。在本文中,我们将介绍流行的L2扩展技术以及L2领域的一些最新开发进度。

支付(状态)通道

当谈到比特币的扩展性时,人们首先会联想到的是闪电网络。该项目采用支付通道,允许大部分交易在链外结算,仅将节点的最终状态记录在区块链上。

支付通道是状态通道的一部分,不仅支持支付功能,还支持常规的状态更新和数据广播。

鉴于只有交易的参与者才需要了解交易的所有细节,因此不需要在区块链中记录每一笔交易。参与方可以通过状态通道继续进行交易,只有当通道关闭时,才需要向网络广播最后的节点状态并在链上记录为单笔交易。

闪电网络采用带“惩罚机制”的支付通道,该通道允许每位参与者在链下向交易对象签名金额不同的交易。如果有参与者试图广播旧的状态,TA将被该协议惩罚并允许其交易对象获得通道内的所有资金。

闪电网络避免了向链上参与交易的每一方开放一个通道的需求,进一步削减了链上的交易数量,并节省了交易所需的成本和时间。

通过采用支付通道,闪电网络实现了极低的手续费,并承诺将大规模扩展整个网络。这将会降低链上压力,并率先孵化出新的用例(比如即时小额付款)。

侧链

在以太坊的L2扩展方案中,Matic Network一直都是值得信赖的选择。为了增加交易吞吐量,Matic在主链和Matic的专有侧链之间创建了一个双向挂钩机制,将工作量一分为二。

用户可将主链货币转至该侧链以完成交易。一旦所有交易在侧链上被确认,货币则会再被转回主链,从而使用户能够在不改变主链协议的情况下充分利用侧链的优势。因为侧链可以定制更强大的智能合约、拥有更高的交易速度,在侧链上处理交易要快很多。

Matic的扩展技术包括一个带有侧链的Plasma适配版本,该侧链采用POS机制。Plasma指的是一种允许创建“子”链的技术框架,该子链使用以太坊主链作为信任和仲裁层。子(或侧)链可根据特定应用的需求进行配置,进一步提高效率和吞吐量。

然而与主链相比,侧链通常拥有的维持共识的算力较少,因此存在安全性问题。这将为主链中的矿工提供了攻击侧链的可能性。

在最近的一次更新中,Matic宣布该项目将重新命名为Polygon,在该项目中,他们将尝试ZK Rollups和Optimistic Rollups等其他扩展技术。Polygon还计划实施链间通信协议,并基于以太坊创建区块链互联网。

xLumi

V Systems,一个旨在为Web 3.0应用程序提供高网络吞吐量和安全性的区块链基础设施项目,最近推出了自己的支付通道。这种被称为xLumi的改进版支付通道可以为区块链上的小额支付提供快速和安全的动力。

与传统的双向支付通道不同,xLumi允许资金只向一个方向转移。交易付款可以在线下进行,让付款人签名一笔交易并将其传递给收款人;收款人则必须将付款人的签名广播到链上,以确保付款人主观同意该笔交易。

由于支付给收款人的金额只能增加,且单向支付通道仅广播较新的状态。这样就保证了付款方不能通过线下签名交易然后从通道中提取所有资金来进行欺诈。

参与者可以约定(交易)截止时间,收款人必须在开通支付通道前广播更新的截止时间。xLumi交易可以离线进行,所以重复支付不需要支付任何手续费。这使得用户可以免费进行高频、低流量的小额支付。

与闪电网络的惩罚支付通道相比,xLumi在不惩罚恶意方的情况下保持了支付通道的正确状态。这大大降低了支付通道的复杂性,以及每笔交易所需的交互次数和密钥存储。

ZK Rollup

ZK Rollup是一种相对较新的L2扩展技术。Loopring是开发人员在以太坊上构建的高吞吐量、非托管、基于订单的交换协议,利用了ZK汇总。作为概念证明,Loopring创建了一个DEX,使用ZK Rollups实现了2,000多的TPS。

译者注:Loopring — 路印协议,去中心化代币交易撮合协议;

         DEX — 去中心化交易所,如uniswap, sushiswap等;

         TPS — 事务吞吐量,多作为性能指标;

在密码学中,零知识证明(ZK证明)是一种方法,通过该方法,一个实体(验证方)可以向另一个身份(验证方)证明其了解特定信息,而无需披露信息本身。ZK证明是开发各种隐私技术的基础。

同时,Rollup是一个类似于Plasma的L2扩展方案,允许数百个侧链交易离线处理,而主链仅包含一个侧链区块的散列值。但是Plasma会为每次传输创建一次事务,ZK则会将数百个传输捆绑到一个事务中。

在ZK Rollup中,所有资金由主链上的智能合约持有,而主链下的智能合约执行计算和存储。ZK证明保证了侧链的合法性,使协议能够压缩集合的事务,减少了在主链中写入的信息量。

最近,Loopring公布了从L2到L1环境的无gas传输。启用此功能后,用户将不再受限于仅能与其他L2协议进行交易;他们现在能够将资产从Loopring L2账户转移至任何以太坊L1钱包。

综上,L2会是扩展区块链的领头羊吗?

尽管大量新的区块链项目正在适应L2的运作方式,但并非所有人都相信L2是未来的发展方向。ParaState,一个Polkadot项目,提供了一个智能合约虚拟机,用流行的编程语言编写与以太坊兼容的智能合约,并在Polkadot上运行,该项目认为L2架构比L1架构差。

在许多用例中,L2解决方案要求开发人员学习并使用新的编程语言在新的子链或侧链上构建DAPP。此外,涉及到与主链上多个L2协议进行交互的使用场景可能会降低用户体验,同时也会导致整体交易费用较高。

ParaState认为,L1解决方案本质上更安全、特性丰富且稳定。与Matic等流行的扩展解决方案不同,ParaState希望开发人员利用以太坊上可用的所有工具和特性。

另一个例子是Harmony,一个用于部署Web 3.0应用程序的快速、安全和高度可扩展的区块链。通过整合切分和PoS共识机制,Harmony通过其L1框架本身提供了快速响应(<2s)。

所以你支持哪一种,L1还是L2?

如果您有任何新的有趣的L2项目希望分享,请务必在评论中提及。

注:作者在Matic、V Systems、Loopring、ParaState或Harmony中没有任何利益关联。当然,作者在比特币和以太坊都拥有足够的利益关联。

本文由VSYS爱好者社区eNNer翻译

原文地址:https://hackernoon.com/is-layer-2-the-way-ahead-for-blockchain-scaling-sp3033hs

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