以太坊:以太坊的擴容方案：Plasma的前世今生（5）

上一篇我們講到新一代的PlasmaCash技術經過實踐并沒有像人們預期的那樣給以太坊的性能擴展帶來多大的成效。因此以太坊社區再也沒有人對Plasma技術抱有曾經的期待和熱情了。

就在大家對以太坊的第二層擴展方案絕望之時，GitHub上一個名為“roll_up”的目錄被一位名叫“BarryWhitehat”的用戶公開了。這個目錄包含了一個新的第二層擴張方案。它類似Plasma但將多個交易數據打包。這個方案不依賴任何操作者的信用，對交易數據的驗證用一種名為”SNARK”的技術在以太坊上進行。“SNARK”技術可以杜絕作惡者提交虛假交易并保證側鏈中的區塊都是有效的。

以太坊基金會正在為ETH 2.0建立安全團隊:以太坊研究者Justin Drake透露，以太坊基金會正在建立一個專門針對ETH 2.0的內部安全團隊。其中將包括模糊測試、賞金狩獵、尋呼機職責、加密經濟模型、應用密碼分析、正式驗證等。（BTCManager）[2020/8/3]

該項目公開后，Vitalik迅速發布了一個改進的版本，并稱之為“zk-Rollup”。“zk-Rollup”成為以太坊研究論壇上關注度最高的項目。Vitalik的改進版引入了解決“數據缺失”問題的方案---將側鏈的數據都提交到以太坊主網。

動態 | 以太坊未確認交易63604筆:據Etherscan.io數據顯示，以太坊未確認交易63604筆。當前挖礦難度2062.45 TH，交易處理能力4.8 TPS。截至目前以太坊全球均價為166.62美元，最近24小時跌幅為5.35%。[2020/1/20]

在這個方案中，側鏈中的交易數據被以函數參數的形式提交到以太坊主網。這意味著交易可以馬上被驗證并且交易數據在使用完后可以被拋棄。它也能避免Plasma中的“群體離開問題”和挑戰期存在的問題而且不犧牲任何安全性和性能。它幾乎能解決Plasma中的所有問題。

分析 | 以太坊2.0或提高運行驗證者軟件的硬件成本 但ETH通脹率將低于1%:據此前消息，在聽取了V神關于“減少分片數量”的建議后，以太坊開發人員似乎在最后一刻對ETH 2.0做了一些更改，將分片從1024個減少到64個。運行以太坊2.0驗證者軟件的硬件成本可能會因為這個新方案而增加。即便如此，其經濟模型仍將把通脹率保持在1%以下，并為驗證者動態調整獎勵規模。在諸如以太坊2.0之類的PoS區塊鏈上的驗證者與在PoW區塊鏈上的驗證者職責相似：處理事務并追加新塊。新模型將重點從計算轉向控制。PoW網絡有外部成本，比如算力。確保PoS網絡上參與者的誠實是內部機制，如抵押價值（staked value）。在以太坊2.0上抵押ETH的人越多，其安全性就越高。以太坊2.0中的分片越少，保護整個網絡所需的驗證者就越少。[2019/10/25]

但zk-Rollup也有一定的代價。這項技術要生成一種有效性證明，而這種證明的生成需要耗費大量的計算資源。每一個區塊產生時都要生成一個zk-SNARK，這個zk-SNARK的生成需要大概10分鐘并且對它的驗證需要消耗350000gas---這個gas消耗量幾乎是每個區塊gas的3.5%。

此外，現在還不可能在使用zk-Rollup的側鏈上部署智能合約。而要讓合約能夠部署則需要有能支持基于零知識證明的虛擬機，這正是一些團隊在努力地方向---比如正在進行中的zkVM和ZEXE項目。

盡管zk-Rollup還有很大的局限性，但在2019年年中，關于zk-Rollup的研究在以太坊研究社區掀起了一股熱潮，因為zk-Rollup看上去能解決很多困擾第二層擴展方案的問題。

有些公司比如MatterLabs和LoopRing正在積極地進行這方面的開發和研究并且已經上線了測試網。據MatterLabs聲稱，經過優化后他們所開發的基于zk-Rollup的ZKSync網絡能取得2000TPS的性能。

此外，還有一家名為Starkware的公司在開發一個由zk-Rollup演變而來的技術，他們稱之為StarkExchange。StarkExchange用STARK證明側鏈交易的有效性。他們與DeversiFi合作基于StarkExchange開發了一個去中心化交易所并將在主網上上線該交易所。

當然，也不是每個人都對zk-Rollup這么有興趣。就在zk-Rollup的第一個版本公諸于世后的一年，JohnAdler和Mikerah發布了他們的技術，稱之為MergedConsensus。這項技術可以讓側鏈的交易在以太坊主網上進行驗證，但不需要花哨的零知識證明。隨后一些以前致力于Plasma研究的團隊發布了一個改進版的MergedConsensus，就是現在圈內知名的OptimisticRollup。

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