为什么Layer2解决方案那么多,却没人用?

2020-09-16 13:29 栏目:经验之谈 来源:网络整理 查看()

扩链不是“新”问题。

早在2017年,以太网和比特币就拥堵不堪,无法满足用户需求。从那以后,一些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,这样的解决方案淡出了投资者的视野。

直到今年5月,随着流动性挖掘和Uniswap的普及,人们再次发现燃气价格飙升至500 Gwei,未确定交易数量达到14万余笔。有人嘲讽说Ethereum的性能不足以提供一个DeFi项目的正常使用。因此,连锁扩张问题再次成为热门话题。

谈到扩张,我们不得不提到不可能的区块链三位一体。对于一个公共链来说,安全性、分散性和可扩展性不能兼得。理论上,为了保证分散程度和安全性,链中的每一条信息都需要经过所有节点的认证才能达成共识,这意味着一条链的吞吐量等于一个节点的吞吐量。

人们试图从多个角度解决产能扩张的问题。最直接的方式是从不同维度“修改”链:从调整块大小到尝试不同的共识算法,再到改变链的组成和数据传输结构。使用碎片技术是一种新的尝试:让每个碎片处理在其自己的碎片中生成的事务。想法是美好的,但是目前碎片化技术在区块链的应用还不成熟,还有很多问题没有解决,特别是跨芯片通信和互操作性。

下链扩展是唯一成熟的技术。这个方案的主要逻辑是最小化一楼主链的负担,完成二楼的应用逻辑。之所以能实现这个方案,是因为并不是所有的交易都需要达成全局共识,也不是每个交易都需要改变全局状态,一层公共链负责保证公共可验证性就足够了。

为什么Layer2解决方案那么多,却没人用?

从上图可以看出,以太网的二层项目非常丰富,但是以太网还是会被屏蔽。为什么第二层的应用很少使用?

为了更好的了解第二层生态的发展现状和问题,节奏区块节拍与第二层项目负责人Matic创始人兼CEO JD(Jay Nti)Kanani,以及策勒网络联合创始人董默博士进行了探讨。下面我们试着从最前沿回答一个核心问题:为什么第二层看似取得了显著的成效,但为什么离我们还那么远?

第二层的生态开发

就算你没体验过第二层带来的便利,大家也或多或少听说过第二层的项目或者代币。在技术架构上,二层方案如适合大规模转移的zkloproll、Optimsm和Offchain实验室的Optimal Rollup、Celer提出的Hybrid Rollup和State Channel Network,以及一些仍然坚持等离子的项目等正在如火如荼地进行。

在DeFi热潮兴起后,策勒网的董默博士明显感受到了市场对底层基础设施态度的转变:“二层生态一直在稳步推进,开发商越来越活跃。随着以太网拥塞问题的重新出现,开发人员更加关注第二层。

不仅仅是开发商关注,更重要的是,不同的公链也在布局自己的二层扩张生态,包括Polkadot、Oasis Labs、Nervos等等。那么,在这么多方案中,这些项目面临的最大技术问题是什么?

在不同的道路中间,有各种各样的路障。Matic的JD认为:“对于Matic的等离子解决方案来说,大规模退出的问题是非常困难的。Matic的等离子PoS混合架构中的PoS数据可用性层最大限度地减少了退出问题。应用多个身份验证节点而不是单节点身份验证可以将欺诈和数据可用性问题减少到几乎为零。

董默博士告诉节奏block beats:“Celerra的混合汇总不存在“谁决定交易打包的顺序和与主链的连接”、“如何设计块节点的激励机制以避免交易审查”和“如何尽可能加快交易确认的延迟”的问题,但“如何帮助轻节点监控交易的有效性”的问题仍然存在。

在与一线开发人员的讨论中,我们发现没有尚未突破的难度。它基本上是一种可以在生产环境中使用的技术。基于Celera的游戏平台—— Celer每天都在使用国家频道技术,用户可以在没有意识的情况下使用区块链技术和支付平台。

但也许很多人都很不解:为什么,尽管有这么多的第二层解决方案,为什么以太网在这股DeFi热潮的冲击下依然如此拥堵?JD认为,这种分裂主要有两个原因。一个是开发者问题。“对于大多数开发人员来说,他们希望在不改变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相当大的审计和维护成本。但如果第二层项目方能够让应用开发者简单完成迁移,一定程度上会提升开发者的迁移意愿。

其次是客户端的问题。“对于用户来说,选择使用以太网主干还是第2层应用是一个非常困难的问题。用户需要了解两者使用的优劣,或者2层项目可以直接让用户与2层交互而没有感觉。没有合理的激励,用户在一楼和二楼之间转移资产是非常具有挑战性的。

另外,董默博士还认为:“进入和离开第二层的过程往往比较复杂,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(Infura,浏览器,轻客户端,交换支持等。)已经比较完善,在应用迁移到第2层的过程中,需要有相应的配套基础设施,做起来并不难,但是需要一点时间。

DeFi项目适合部署在第2层吗?

让我们回到DeFi的问题。

DeFi应用中的多频和复杂交互是造成这种以太网拥塞的本质原因,那么DeFi应用适合部署在第2层吗?董默博士认为:“理论上很合适,第二层可以大大降低交易成本。但核心问题是前面提到的两点:生态支持和时间考验。

目前,DeFi的繁荣生态非常依赖于应用的组合,不可能形成一棵树一棵树的森林。实际上,这种结合是在Maker、Uniswap等一些基础协议经过长期运行和检验后爆发的。从开发商的角度来看,最适合2层的可能是相对独立于成分的DApp工艺,比如dYdX和Loopring DEX,然后慢慢的把沙子收集到一个塔里。

除了内生生态,外部生态环境也很重要。可以想象,没有交易平台的支持:如果你在第二层基础上挖红薯,要等很久才能回到第一层,然后送到交易平台完成交易,市场价格可能早就变了。

另外,虽然理论上不存在安全问题,但实际上工程级和生产级的产品质量都需要时间检验和信心积累。

据了解,近期部分DeFi项目(EasyFi)已经转移到了Matic,包括上面提到的分散式衍生品交易平台dYdX,也转移到了零知识证明基础上的第二层解决方案StarkWare。JD认为,从长远来看,DeFi项目最终会迁移到第2层。那么DeFi项目应该选择什么样的第二层解决方案呢?

DeFi如何选择二层方案?

为了解决这个问题,我们可以简单比较zk Rollup、Optimized roll up和Hybrid Rollup的优缺点。

Celer Network的dong mo博士认为,ZK Uproll的特点是在上传二层块的calldata和零知识证明后,可以立即确认交易有效性。但是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,可以在第一层直接完成。确认的时效性比较高,适合转账。

当然,这个方案也有缺点。“首先,验证了链路构建没有通用的解决方案,所以目前没有很好的方法实现非常宽泛的虚拟机逻辑。简单来说,zk Rollup必须针对每个用例进行定制;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,二层封装节点负担重,成本高,计算零知识证明耗时长,用户延迟的体验角度还是比较差的。

优化汇总的主要缺点是它自己的事务延迟有点高。这种延迟甚至高于第1层,但它的优点是可以支持无限参与者的任何智能契约逻辑。一次可以做很多包。董默博士认为,“交易排序和打包机制没有很好的解决方案,需要一个复杂的MEV拍卖机制来选择打包节点,容易出现审查问题。

此外,赛莱拉的混合动力上卷方案有点像混合动力汽车,结合了最佳上卷和赛莱拉的SGN。“优点是可以解决最优累计的高交易延迟问题,解决批量打包中的交易排序和支付问题。”董默博士说。

当然,并不是所有的交互都有这么高的安全要求,只是在涉及到事务的时候。然而,许多应用程序中的数据交互不需要如此高的安全性要求。所以我们可以这样想:很多安全性要求不高的操作可以通过侧链来确认,同时可以在同一个侧链上组合多个Rollup,达到应用层类碎片化的效果,提高可组合性。即使确认有问题,也可以在最终主链确认后进行纠错。

在明确了各种Rollup解决方案的优缺点后,Rhythm BlockBeats认为各种DeFi应用可以根据自己的需求选择最符合项目特点的扩展方案:

对于分散的交易所和各种支付平台,应用中需要大规模转账,ZK Uproll将是合适的解决方案。Loopring,一个应用zk Rollup的分散交换,就是一个很好的例子。此外,特雷斯最近也在考虑将ERC 20的USDT迁移到zk Rollup的第二层。

如果应用程序需要执行复杂的契约逻辑,并且对吞吐量有很高的要求,那么Optimal Rollup或Hybrid Rollup机制就适合这类应用程序。合成资产平台Synthetix试图利用Optimal Rollup大幅提高预报员的报价频率,从而解决一级网络交易暂时停滞的问题。

在汇总解决方案中,混合汇总尽可能优化以减少延迟并改善用户体验,但会在安全性上做出一些妥协。因此,很多底层1层项目,如Ethereum、Boca、Near、Conflux等,都选择了Celer的状态通道作为自己的二层扩展解决方案。

在Ethereum 2.0到来之前,如果计算复杂、用户积极性高的应用可以选择迁移到二层网络,则etherceum网络的拥塞问题可以得到一定程度的缓解。

随着第二层解决方案的逐渐成熟,在技术难点一一解决,用户体验进一步优化后,未来肯定会有更多的应用选择迁移或直接部署在第二层网络上。目前,在短时间内大规模使用部署在第2层的DeFi项目需要时间。

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