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万利矿业(www.ipfs8.vip):从 “桥” 的角度思索Layer 2协议

admin2021-06-0817

通过链下协议增强网络可扩展性的方案在密码学钱币社区内掀起了一股热潮。这类方案使得绝大多数生意的处置义务可以从 Layer 1 区块链转移到链下系统,从而绕开 Layer 1 区块链的一切用度和延迟问题。

什么是 “桥”?

在本文中,我想要讨论一个对所有链下协议来说都很基础的组件。这个组件经常被忽视,然则对于资产平安珍爱来说至关主要:

“桥”的作用是持有 Layer 1 区块链上的资产,同时在另一个(外部)服务上刊行它们。它划定了资产托管者以及解锁资产的条件。

简而言之,Layer 1 区块链(如以太坊)毗邻到其它系统时都市使用 “桥”。所有的 “桥” 都执行相似的操作:

最常见的一类 “桥”(很少有人注重到它们)就是单一组织桥:

若是我们只思量 “桥” 的界说,我们完全可以说密码学钱币生意所是一种链下协议。用户可以将资金锁定在该协议内,制止生意时的 gas 费和网络延迟,最后再将余额提取到 Layer 1 区块链上。

除了单一组织桥之外,尚有两类依赖于多名托管者的桥:

  • 密码学经济桥。被锁定的资金托管给一组动态的介入方,详细取决于这些介入方的 资产权重

需要注重的是,上述三类 “桥”,它们在 Layer 1 区块链上都无法验证其工具系统上的账户余额数据是否准确(或者其工具系统内的欠债是否跨越了 “桥” 所持有的资产)。托管者需要验证每一笔取款是否与其工具系统存在冲突。他们最终决议是否释放资金,以及收款方是谁。

侧链和 “桥” 相互自力

上文主要讨论的是行使 “桥” 将用户指导到托管服务(如密码学钱币生意所)上。“桥” 尚有一个越来越受迎接的应用场景,即,实现区块链之间的互联(顺带一提,这就是侧链的起源)。

下面枚举了一些现有的“桥” 项目 :

  • WBTC:单一组织桥,将 BTC 转移到以太坊上。

  • 流动网络或 RSK:多组织桥,由部署了硬件平安模块(HSM)的同盟成员将 BTC 转入/转出其它区块链。

  • Polygon 桥:密码学经济桥,其中,验证者需要依附不少于总质押量的 2/3 + 1 定期就所有 Polygon 用户的账户余额杀青共识,用户可以凭证共识将资金提取到以太坊上。(现实上,Polygon 最终由一个小型多签合约控制,然则这里着重的是它的耐久目的)。

  • Rainbow 桥:密码学经济桥,其中,桥合约是一个轻客户端,可以验证另一条区块链的状态转变。它不会验证另一条区块链的有用性,资产的平安性最终取决于另一条区块链的延续状态转变(由密码学经济机制保障)。

最主要的是,每个桥都有自己的平安模子,而且自力于区块链网络。我们可以举一个简朴的例子 WBTC 来作进一步论述:

BitGo Trust 卖力保管被锁定的 BTC,并在以太坊上刊行等量的 WBTC。以太坊上的智能合约会追踪所有涉及 WBTC 转账的账户的余额。用户需要信托 BitGo 会尊重纪录在智能合约内的账户余额。

就 WBTC 而言,我们需要思量以下几点:

  • 单一托管方。WBTC 桥依赖于单一托管方来保证其完整性。托管方可以在以太坊上超额刊行 WBTC,也可以拒绝退回 BTC。

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  • 自力的平安模子。以太坊的平安模子自力于比特币。WBTC 桥的平安模子则自力于这两个区块链。

  • 将以太坊作为侧链。在实现从比特币到以太坊的跨链时,生意被转移到了链下。

上述三类 “桥” 的配合点是都不验证侧链的完整性,而且没有在托管方(或侧链)掉线时珍爱资金的自动应急设计。它们构想了自己的平安模子,而非依赖于其所在的 Layer 1 区块链的平安模子。

慢着。Layer 2 协议与 “桥” 又是什么关系?

Layer 2 的可扩展性准许是将生意吞吐量从 Layer 1 区块链转移到链下系统。“桥” 的作用是保管资产,并将它们映射到另一个系统上。

然而,差异于上文提到的所有 “桥”,Layer 2 协议力争为其保管的资金提供与 Layer 1 区块链一致的平安性,而且它不能依赖一组托管者(或另一个链下系统)来珍爱资金。

这就需要一种全新类型的 “桥”:

  • Layer 2 桥。资金托管在 Layer 1 区块链上,“桥” 必须能够确认 Layer 2 协议没有遭到损坏。遇到最糟糕的情形时,“桥” 将自行增强 Layer 2 协议的活性,直到所有资金能够取出为止。

Layer 2 桥是所有 “桥” 中最壮大的。

Layer 2 桥不依赖于一组托管者来珍爱资金的平安性。Layer 2 桥在释放资金之前必须确保链下系统一切正常。一旦 Layer 2 桥出于任何缘故原由信托链下系统遭到损坏,它完全可以彻底避开另一个网络。

这就是为什么 Layer 2 协议云云令人兴奋的缘故原由,以至于上述公司宁愿破费数年时间研究 Layer 2 解决方案。这些公司都在力争率先推出 Layer 2 协议。这场竞赛主要专注于若何实现平安的 Layer 2 桥(而纷歧定是若何实现另一个区块链网络)。

这正是进一步探索 “桥” 的手艺问题和界说的好时机。我们已经明确指出,“桥” 必须有设施确定 Layer 2 协议没有遭到损坏。而 Layer 2 协议被损坏的情形可以归结为下面四种:

  • 数据可得性。“桥” 若何确保另一个区块链网络的所有数据都是果然可得的,以便用户可以自力重新盘算 Layer 2 数据库?

  • 状态转换完整性。我们若何让 “桥” 信托 Layer 2 网络的所有状态转换是正当且有用的?

  • 取款完整性。当 Layer 2 网络遭到损坏时,“桥” 若何保证所有诚适用户都能取回自己的资金?

  • 协议活性。当 Layer 2 协议暂停或掉线时,“桥” 若何保证生意依然能够执行?

固然了,上述问题必须获得解决。与此同时,由于桥合约拥有的盘算资源比链下系统少得多,桥无法实时重新执行所有生意。否则,它就不是可扩展性解决方案了。

解决上述问题就像是掉进了深不见底的兔子洞,需要面临链上挑战、敲诈证实、有用性证实、将生意数据公布到 Layer 1 区块链(rollup)等重重问题。

只管我们的文章不会着重先容种种解决方案,然则我们要强调:所有解决方案各有差异。一些即将部署的 Layer 2 协议无法知足上述平安性目的。事实上,它们并不能被称为 Layer 2 协议,由于缺少 Layer 2 桥。

“桥” 没有对错之分

正如本文讨论的那样,总共有四类 “桥” 。它们可以将资金锁定在一条区块链内,并将其映射到另一个链下系统(甚至是另一条区块链)上。

托管桥。前三类 “桥” 着重于确定被锁定的资产由哪些托管者控制。托管者的职责是在允许用户取回托管在 “桥” 中的资金之前,先验证链下系统是否准确。托管桥假设链下系统的完整性是客户端问题,且托管者拥有足够的算力来处置它。虽然有分外的措施来削减托管者的职责,或引入密码学经济激励来激励托管者遵守协议,桥协议无法完全约束托管者。曾经发生过几例桥丢失用户资产的事宜(如 MtGo 生意所),这是由于桥的完整性归根结底照样取决于信托。

Layer 2 桥。“桥” 完全取代了托管者来保管资金,并验证链下系统的完整性。焦点问题是,“桥” 必须确保链下系统没有遭到损坏。与此同时,它缺少自力验证每笔生意的算力(否则它就不是可扩展性方案了)。除了会带来伟大的手艺挑战之外,Layer 2 桥尚有着很高的成本。为了让 Layer 1 区块链信托链下系统是正当且完整的,Layer 2 桥会延续发生经济成本。然而,最终来说会是 “桥” 成为资金的托管方,而链下系统的运营方则无权托管。

总而言之,用户是否真正体贴 Layer 2 桥?我们是否应该将以太坊的平安模子扩展至链下系统?这些问题尚无定论。我以为这四类 “桥” 将一直存在下去,由于它们在提高用户接纳率方面具有主要意义。

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