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简析以太坊 Layer 2 技术方案及扩容特性

时间:2021-08-23 13:46来源:未知 作者:admin 点击:
原文标题:《L2 - 理解和思考》 撰文:Star Li Layer2 是个大的话题。是否去中心化,是否安全,资金状态确认时间是 Layer2 的主要的讨论话题。最近有点时间,总结一下 Layer2 的理解和思考

原文标题:《L2 - 理解和思考》
撰文:Star Li

Layer2 是个大的话题。是否去中心化,是否安全,资金状态确认时间是 Layer2 的主要的讨论话题。最近有点时间,总结一下 Layer2 的理解和思考。

Layer2 交互模型

Layer2,相对于 Layer1,在 Layer1 的基础上提供更丰富功能,更好的用户体验。抽象一下 Layer2 的逻辑以及交互模型如下:

简析以太坊 Layer 2 技术方案及扩容特性

除了 Layer1 的交易外(入金),其他 Layer2 的交易都在 Layer2 执行。为了 Layer2 在必要时恢复交易状态,所有 Layer2 的交易数据需要安全存储。简单起见,也为了和 Layer1 保持一样的安全性,所有 Layer2 的交易数据一般存储在 Layer1。这种交易数据的随时可访问,称为 「Data Availability」(数据可用性)。所有的 Layer2 交易都在 Layer2 执行,并同步到 Layer1。如何证明 Layer2 同步的状态正确,不同的 layer2 方案有不同的实现方法。

Layer2 实现分类

从 Layer2 状态同步方式,Layer2 分为两类:一类是侧链实现(Side Chain),一类是 Rollup。侧链,就是通过不同于 Layer1 的共识进行 Layer2 状态向 Layer1 的同步。仅从这一点,整个侧链的安全性,就降低到 Layer2 的共识的安全性。Rollup 又分为两种:一种是 zkRollup,一种是 Optimistic Rollup。所谓 Optimistic Rollup,乐观性 Rollup,期望绝大多数情况下 Rollup 正确向 Layer1 同步状态。同时,为了防止同步错误的状态,提供了挑战机制。乐观预计挑战的机率比较小。在需要挑战的情况下,Layer1 可以判断正确状态。zkRollup 是最直接的状态同步方式,通过零知识证明技术,在向 Layer1 提交状态的同时提供状态变化的证明。Layer 实现分类如下:

简析以太坊 Layer 2 技术方案及扩容特性

zkRollup,按照采用的零知识证明协议又分为三类:1/ Groth16 2/ PLONK 3/ STARK。Groth16 协议需要针对每一个电路进行初始设置 (Trusted Setup)。PLONK 协议在一定规模下的电路只需要一次初始设置。STARK 协议不需要初始设置。但是,相对另外两种算法,STARK 协议,证明数据量大,验证时间长。相对来说,在 Layer2 的场景下,PLONK 是目前广泛使用的算法。

STARK 协议和 SNARK(Groth16/PLONK) 协议比较(来源于 Matter Labs 的 github 链接):

简析以太坊 Layer 2 技术方案及扩容特性https://github.com/matter-labs/awesome-zero-knowledge-proofs

总结一下,从安全性角度看,各种 Layer2 的排序如下:zkRollup,optimistic Rollup,侧链。从提现的时间也印证了安全性,zkRollup 的提现是分钟级别,其他两种方案,小时甚至是天级别。zkSync 是比较完善的 zkRollup 开源项目,感兴趣的小伙伴可以查看之前的分析文章: (责任编辑:admin)

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