Plasma:闪电网络+侧链


Plasma:闪电网络+侧链


未来世界中,加密技术应用和可行性都依赖于可扩展技术,不幸的是,现在的两大区块链巨头比特币和以太坊,仍然在规定时间只能处理一定数量的交易。

可能会出现单个应用导致网络瘫痪的情况。一个很简单地判断扩容问题是否限制了比特币对中心系统的竞争力的例子,那就是VISA卡。它每秒可处理2000笔以上交易,以太坊目前只能每秒处理15笔交易。

什么是Plasma?

Ethereum Plasma引入了一种新型的扩容方案,可以帮助以太坊每秒处理更多的交易,类似于比特币的支付通道——闪电网络。Plasma是链下交易技术,但依赖于以太坊来确保其安全进行。因此,Plasma可以归类到“链下”技术,属于该分类技术的还有“状态通道”和Truebit。当解决不同的问题时,这些“链下”技术从以太坊主链获取执行权,然后在链下执行。不过,这些技术足以保证一定安全性和最终性。

但Plasma更胜一筹,它允许创建“子链”粘附在以太坊“主链”上,甚至,这些子链还可以生成自己的子链,这样一来子链也有一组自己的子链。因此Plasma是许多连接到根区块的区块链分支。

以太坊将继续按照自己当前的方法处理智能合约,只是它向公开的以太坊链只广播已完成的交易,可以把Plasma当成主链的部分分层树,定期将信息传输给主链。

这样一来,复杂的任务也可以在子链上运行,而不是都在主链上进行,开发者可以运行带有上千用户的应用。Plasma-链相比主链,运行速度更快,手续费更低廉,而且无需复制整个区块链。

Plasma如何工作?

为了更好地了解Plasma的工作原理,我们先看一看该技术在现实生活中的用例。

试想一下,你正在以太坊上创建一个数字收藏品游戏,该收藏品是ERC721不可代替代币(类似加密猫咪),但它有供用户互相游戏的特定功能和属性,类似Pokemon Go。这种复杂的任务在主链上运行非常昂贵,因此你可以使用Plasma代替你的应用。

最初以太坊主链上创建了智能合约,这些智能合约是Plasma子链的“根“,记录了子链的状态哈希,并允许用户在以太坊主链和子链间转移资产。

在主链上插入子链后,子链便诞生了。子链有自己的共识算法,独立于以太坊主链。让我们以PoS为例,该共识机制不依赖于矿工消耗电力来运行哈希算法,而是通过一种担保品来激励区块生成者保持诚实,如果发生欺骗行为,担保品就会被销毁。通常,PoS生成区块的速度快于PoW。

现在子链已初始化,可以开始设置游戏的基础规则了。在子链上部署包含游戏逻辑和规则的智能合约。收藏品仍然以ERC721代替,收藏品在以太坊主链上生成后,通过plasma根在子链上进行交易。

一旦子链开始运行,区块创建者定期向主链提交验证信息,本质上,根据共识机制,证明子链的当前状态是否有效。当用户玩游戏时,他们执行应用程序,而不与主链直接交互。

Plasma安全吗?

阅读以上文字后,有人可能会问类似“Plasma的安全性如何?“和”子链上的交易是不可更改和最终版吗?“的问题。

但是,在某种应用场景中,一个单独个体控制了子链100%以上的区块(根据共识算法决定哈希率、赌注(stake在PoS里面一般用“抵押”)等等),Plasma担保每一方在任何时候都可以从主链上撤回资金和资产。因此即使有攻击者尝试控制整个网络,最坏的情况不过是他们强迫你离开子链而已。

Plasma背后的主要安全机制是“Plasma exits(退出机制)”,加入Plasma链的用户可以安全退出该链,并将资金返还到主链上。

当用户在某条Plasma链上进行交易并要将他们的资金转移到主链上时,可以提交一份“exit transaction(退出交易)”,也就是一个证明他们交易历史中确实拥有这么多数额资金的默克尔值。此时,有一个“质疑期”,该质疑机制在大多数的链下解决方案中都有看到过,例如比特币的闪电网络。原则上,任何人都可以通过提交证明,“挑战”你的索赔是否有效或过时(在Plasma中,可能是含有交易历史的默克尔根证明,在闪电网络通道中,可能是另一方签署的信息)。

另外,当有交易被质疑时,你需要附加一份小的奖金在交易里面,激励大家来质疑你,判断你的行为是否恶意。就像偷东西并说“如果你抓到我,我就给你支付5美金。”

通常情况下,如果Bob想要将X个ETH退还到主链上,他需要提交一份退出交易(附加奖金作为抵押品),如果没有质疑Bob就可以宣称将X个ETH放入到主链上,如果Bob的退出交易被成功质疑了,交易就会取消,并且挑战者(质疑者)获得奖金。因此在经济奖励上,不鼓励参与者向子链传播无效的区块。

Plasma的主要优点:

l Plasma将帮助以太坊区块链处理比目前更大的数据集。

l Plasma的交易容量大幅增加,使各种计算密集型应用程序能在区块链上运行。它还可以加速交易速度,让去中心化的应用程序顺利运行,而不必担心积压问题。

l 因为只有少数节点(例如区块生产者)要处理交易,所以费用会低得多,操作也可以更快。

l Plasma将去除主链中不必要的数据。这为以太坊节点节省了大量的处理能力和内存。

l Plasma与各种链上的扩容解决方案都能兼容,例如分片,各种区块大小等等。

l Plasma大大提高了账本的可扩展性,使基于以太坊的应用程序具有更高的数据存储容量。

Plasma有缺陷吗?

对于Plasma方案,目前主要关注的问题是:如果每个人都同时使用子链退出侧链,会发生什么?在大规模人都退出的情况下,以太坊主链可能没有足够的容量来处理质疑期(challenge period)内每个人的交易,这意味着用户可能会失去资金。幸运的是,现在有很多技术可以防止这种情况的出现,例如:通过延长质疑期的方式来处理大量退出请求。

Plasma何时发行?

Plasma目前还处于早期开发阶段。如果您有兴趣了解更多关于的Plasma当前工作进程,请查看Vitalik最近发布的文章“Minimal Viable Plasma”(一个简洁的Plasma方案)。

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本文来源:头等仓,是一家专业从事国内外区块链项目信息收集,项目分析,项目进展跟踪的信息资讯服务公司,面向国内外的区块链投资者,提供区块链项目的尽职调查与分析服务。

原文出处:medium.com


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