以太坊扩容后的生活
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在我们的文章中讨论 通往混合汇总技术之路,我们谈到了以太坊扩容斗争的演变。在那次讨论中,我们看到了一个优雅而实用的解决方案是如何最终出现的:分层的区块链设计,以第 1 层为主链,仅处理共识和数据可用性,第 2 层作为 汇总 为所有区块链用户提供卸载计算验证,从而创建可扩展的区块链解决方案。

以太坊的Rollup可扩展性解决方案非常强大,以至于它开始指导以太坊向以Rollup为中心的未来发展。

这个以汇总为中心的未来将如何塑造以太坊生态系统?如果我们将这个生态系统与生物或活经济进行比较,那么我们需要同时研究供应方(技术)和需求方(应用、用例)。

在我们进一步探索之前,本文将作为热身活动 ZKM 的愿景和解决方案

一场来之不易的战斗

自以太坊开采第一个区块以来已经过去了将近十年。该网络几乎立刻就难以扩展。这场斗争并不是以太坊独有的;它困扰着许多其他区块链,包括比特币。以太坊联合创始人维塔利克·布特林创造了这个词 区块链三难困境 来描述这种现象。

Vitalik 的区块链三难困境

这个 区块链三难困境 阐明了扩展去中心化系统的困难。去中心化和可扩展性几乎与以太坊等区块链系统的特性形成对立面。这种现象与传统的分布式系统形成鲜明对比,在传统的分布式系统中,扩展此类系统的吞吐量通常是通过集中化和简单地扩大系统的规模来实现的。幸运的是,由于以太坊的不断发展,隧道尽头就在眼前。

第 1 阶段:共识与计算分离

为了摆脱三难困境,以太坊开始演变为以汇总为中心的分层架构:第一层主链负责共识(三难中的安全)和数据可用性,基于 Rollup 的第 2 层负责执行(计算验证)。

由于三难困境描述了以太坊最多只能优化三个属性中的两个的情况,因此我们需要选择一个属性来确保其优化不会削弱另外两个属性。我们选择可扩展性。

首先,我们通过一种名为 Rollup 的机制将共识和执行验证分离到第 2 层,该机制通过数据可用性在第 1 层保持共识。这是以太坊扩容的第一阶段。有了它,我们可以以更低的汽油成本处理更多的交易。但是,这还不够。我们需要进一步扩大以太坊的规模。这使我们进入了第 2 阶段。

第 2 阶段:混合汇总和一千个 dApp 的蓬勃发展

我们已经实现了以太坊扩容的第一阶段目标,在过去几年中出现了许多第 2 层汇总。但是,在现阶段,Rollups仅通过将多笔交易捆绑成一个证明,在以太坊基础层的范围内实现了吞吐量的增量提高。第 1 阶段汇总有一些限制。

一个值得注意的第 1 阶段汇总限制:在资金流入第 1 层以太坊的钱包之前,使用 Optimistic Rollup 提取资金需要有 7 天的防欺诈期限。我们不得不忍受这种延迟,因为当时这是唯一可以实施的 Rollup 解决方案 等效于 EVM。另一个汇总解决方案,ZK Rollup, 一直在努力实现 EVM 等效性 很长一段时间。

快进到今天。ZKM 混合汇总 计划以一种高效而优雅的方式解决最令人讨厌的第 1 阶段汇总问题:保持 Optimistic Rollups 的最佳功能(快速、便宜、简单),同时提供 ZK 证明以实现近乎即时的提款回第 1 层。

为了进一步扩大以太坊的规模,以太坊可扩展性演变的第二阶段将引入更多创新。一种是分片。但是,分片的概念与去中心化冲突如此激烈,如果不削弱分片就很难应用于区块链系统的设计。

一项名为擦除编码的创新可以从根本上改变游戏规则。 支持擦除编码的分片解决方案 允许区块链通过 Rollups 进行扩展,而不会牺牲安全性和去中心化 — 摆脱区块链三难困境。其后果是,在以太坊历史上,通过采用基于擦除编码的分片来实现数据可用性,可以不受区块链三难困境的限制来实现无限的可扩展性。

为了匹配第 1 层的 DA(数据可用性)可扩展性,我们可以实现我们所谓的 功能扩展 在带有 Rollups 的第 2 层上,即让每个 dApp(去中心化应用程序)运行自己的汇总操作(有人这样称呼) 平行 汇总)。我们将讨论 功能扩展 稍后。

当然,如果我们用经济类比,第二阶段最具挑战性的部分不是供应方面,而是需求方面。供应方面是新以太坊的可扩展性,但需求方面更为复杂。为了促进对以太坊的更广泛需求,我们必须将第 1 阶段 Rollups 升级到一个名为的新品种 混合汇总

为机器喂食的隐形之手

以太坊是目前传播最快的区块链技术。比特币的市场估值可能更高,但以太坊在其网络上构建的充满活力的应用程序方面占据主导地位。但是,以太坊(或整个区块链技术)的需求方面仍然是一个棘手的话题。许多人对它在主流应用市场和整个经济中缺乏渗透率表示遗憾。对于区块链新手来说,以太坊似乎主要专注于边缘金融应用,主要是由投机而不是有机增长推动的。

有趣的是,以太坊的技术发展就像是一把寻找钉子的锤子,这加剧了这种技术花了将近十年时间仍在寻找市场契合点的令人遗憾的情况。这就是为什么你会看到循环炒作,一方面推动以太坊在所有区块链中名列前茅,另一方面给了我们一个不明确的以太坊最终目标——ICO、DAO、DeFi、NFT或明年投机风向的任何方向。以太坊会在现实世界中得到广泛的、被广泛采用的用途吗?

未实现的 Web3 梦想

让我们进行一些灵魂探索。还记得以太坊被命名为 世界计算机 由它的创始人写的?在以太坊的早期,人们的说法是,与比特币一样,以太坊就是货币——增加了操纵货币的智能合约设施,因为比特币的智能合约能力过去(也是)非常有限。比特币的脚本系统甚至还不完整,这一缺点最终促使Vitalik和朋友们创建了以太坊。

智能合约开启了区块链应用程序的虚构空间,人们无法停止将区块链应用程序与网络应用程序进行比较。智能合约带来了一种新的Web应用程序,因此该术语的诞生 Web3 (我们的普通网络因此被称为 Web2)。因此,以太坊将成为 世界计算机 为我们带来 Web3。以太坊的扩容之争是要兑现成为能够支持整个 Web3 生态系统的世界计算机的承诺,在其上面运行数千甚至数百万个 Web3 应用程序。就目前情况而言,这个 世界计算机 与 Web2 的计算基础设施相比,它相当薄弱。

难以忍受的金钱之轻

当大多数人想到加密货币和/或区块链时,他们将其视为一种新的货币,或者一种新的货币工具(例如, 金钱互联网)。与金钱交往既是福也是祸。由于无法取代比特币作为区块链世界事实上的货币,以太坊转而成为第二好的东西——一种促进围绕这种新型货币的活动的工具。DeFi 就是这样 (去中心化金融)腾飞了,巧合的是,真实货币在现实世界中泛滥成灾,这要归功于美国政府在 COVID-19 疫情期间的失控印钞活动。

此后,在美联储放慢了印钞机速度并开始提高利率,加密货币陷入熊市之后,DeFi的浪潮已经消退。除了经济低迷之外,DeFi还可能推迟了急需的创新。饥饿推动创新,而不是财富。 投机行为和欺诈行为比比皆是 当钱随处可见便于挑选的时候。

想象一下,如果以太坊可扩展性的第二阶段随着DeFi的繁荣而到来,会是什么样子。我们知道现实世界 越来越多地将区块链/加密视为威胁 而不是仁慈的盟友(更不用说许多顽固的加密自由主义者所认为的救世主了)。但即便如此,如果DeFi配备了高性能的第二阶段以太坊可扩展性,那么更多的外部资金将取决于这种卓越的DeFi技术,而不是相反。既然第二阶段的以太坊可扩展性已经到来,那么DeFi将利用所有这些力量做什么?作为一个争夺成为第二阶段 Rollup 解决方案提供商领导者的项目,ZKM 对以太坊有远大的愿景。

去中心化社会结构和普遍结算层

以太坊也被探索用于许多非金融应用: 治理社会福利替代经济,仅举几例。这些话题值得他们自己讨论;我们将回过头来讨论,因为它们确实非常重要。在这里,我们主要对这些应用程序对以太坊的最终目标意味着什么感兴趣。

以太坊的可扩展性在传统计算世界中是行不通的。无论性能如何,它都无法与传统分布式系统的性能相提并论。以太坊和区块链的价值在于它们的用例:它们存在于一个完全不同的世界——去中心化世界中,用于计算。

DeFi 和非金融应用程序都处理 分散的社会结构。 去中心化的社会结构是创新应该存在的地方。以太坊的最终目标应该是为那些真正去中心化的用例提供服务,而不是与传统的社会结构——中心化货币和中心化社会机构竞争。服务 去中心化的社会结构 是我们艰难地解决以太坊可扩展性问题的原因。

所以现在我们可以回答这个问题:以太坊的最终目标是什么?我们希望以太坊成为基础层,为各种去中心化社会结构提供坚实的基础,无论它们是在以太坊还是任何其他区块链上。

我们称这个基础层为 通用结算层。这就是我们下一阶段旅程的起点。不久将再次加入我们的这个空间,我们将探索。

—-

本文的作者郭明是ZKM的首席科学家。

你读过 ZKM 白皮书了吗?在以下地址查看 https://ethresear.ch/t/zkmips-a-zero-knowledge-zk-vm-based-on-mips-architecture/16156

想和我们的核心 ZKM 团队讨论这个话题和其他与 ZK 相关的话题吗?加入我们的 Discord 频道: Discord.gg/bck7HDGCNS

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以太坊的Rollup可扩展性解决方案非常强大,以至于它开始指导以太坊向以Rollup为中心的未来发展。

这个以汇总为中心的未来将如何塑造以太坊生态系统?如果我们将这个生态系统与生物或活经济进行比较,那么我们需要同时研究供应方(技术)和需求方(应用、用例)。

在我们进一步探索之前,本文将作为热身活动 ZKM 的愿景和解决方案

一场来之不易的战斗

自以太坊开采第一个区块以来已经过去了将近十年。该网络几乎立刻就难以扩展。这场斗争并不是以太坊独有的;它困扰着许多其他区块链,包括比特币。以太坊联合创始人维塔利克·布特林创造了这个词 区块链三难困境 来描述这种现象。

Vitalik 的区块链三难困境

这个 区块链三难困境 阐明了扩展去中心化系统的困难。去中心化和可扩展性几乎与以太坊等区块链系统的特性形成对立面。这种现象与传统的分布式系统形成鲜明对比,在传统的分布式系统中,扩展此类系统的吞吐量通常是通过集中化和简单地扩大系统的规模来实现的。幸运的是,由于以太坊的不断发展,隧道尽头就在眼前。

第 1 阶段:共识与计算分离

为了摆脱三难困境,以太坊开始演变为以汇总为中心的分层架构:第一层主链负责共识(三难中的安全)和数据可用性,基于 Rollup 的第 2 层负责执行(计算验证)。

由于三难困境描述了以太坊最多只能优化三个属性中的两个的情况,因此我们需要选择一个属性来确保其优化不会削弱另外两个属性。我们选择可扩展性。

首先,我们通过一种名为 Rollup 的机制将共识和执行验证分离到第 2 层,该机制通过数据可用性在第 1 层保持共识。这是以太坊扩容的第一阶段。有了它,我们可以以更低的汽油成本处理更多的交易。但是,这还不够。我们需要进一步扩大以太坊的规模。这使我们进入了第 2 阶段。

第 2 阶段:混合汇总和一千个 dApp 的蓬勃发展

我们已经实现了以太坊扩容的第一阶段目标,在过去几年中出现了许多第 2 层汇总。但是,在现阶段,Rollups仅通过将多笔交易捆绑成一个证明,在以太坊基础层的范围内实现了吞吐量的增量提高。第 1 阶段汇总有一些限制。

一个值得注意的第 1 阶段汇总限制:在资金流入第 1 层以太坊的钱包之前,使用 Optimistic Rollup 提取资金需要有 7 天的防欺诈期限。我们不得不忍受这种延迟,因为当时这是唯一可以实施的 Rollup 解决方案 等效于 EVM。另一个汇总解决方案,ZK Rollup, 一直在努力实现 EVM 等效性 很长一段时间。

快进到今天。ZKM 混合汇总 计划以一种高效而优雅的方式解决最令人讨厌的第 1 阶段汇总问题:保持 Optimistic Rollups 的最佳功能(快速、便宜、简单),同时提供 ZK 证明以实现近乎即时的提款回第 1 层。

为了进一步扩大以太坊的规模,以太坊可扩展性演变的第二阶段将引入更多创新。一种是分片。但是,分片的概念与去中心化冲突如此激烈,如果不削弱分片就很难应用于区块链系统的设计。

一项名为擦除编码的创新可以从根本上改变游戏规则。 支持擦除编码的分片解决方案 允许区块链通过 Rollups 进行扩展,而不会牺牲安全性和去中心化 — 摆脱区块链三难困境。其后果是,在以太坊历史上,通过采用基于擦除编码的分片来实现数据可用性,可以不受区块链三难困境的限制来实现无限的可扩展性。

为了匹配第 1 层的 DA(数据可用性)可扩展性,我们可以实现我们所谓的 功能扩展 在带有 Rollups 的第 2 层上,即让每个 dApp(去中心化应用程序)运行自己的汇总操作(有人这样称呼) 平行 汇总)。我们将讨论 功能扩展 稍后。

当然,如果我们用经济类比,第二阶段最具挑战性的部分不是供应方面,而是需求方面。供应方面是新以太坊的可扩展性,但需求方面更为复杂。为了促进对以太坊的更广泛需求,我们必须将第 1 阶段 Rollups 升级到一个名为的新品种 混合汇总

为机器喂食的隐形之手

以太坊是目前传播最快的区块链技术。比特币的市场估值可能更高,但以太坊在其网络上构建的充满活力的应用程序方面占据主导地位。但是,以太坊(或整个区块链技术)的需求方面仍然是一个棘手的话题。许多人对它在主流应用市场和整个经济中缺乏渗透率表示遗憾。对于区块链新手来说,以太坊似乎主要专注于边缘金融应用,主要是由投机而不是有机增长推动的。

有趣的是,以太坊的技术发展就像是一把寻找钉子的锤子,这加剧了这种技术花了将近十年时间仍在寻找市场契合点的令人遗憾的情况。这就是为什么你会看到循环炒作,一方面推动以太坊在所有区块链中名列前茅,另一方面给了我们一个不明确的以太坊最终目标——ICO、DAO、DeFi、NFT或明年投机风向的任何方向。以太坊会在现实世界中得到广泛的、被广泛采用的用途吗?

未实现的 Web3 梦想

让我们进行一些灵魂探索。还记得以太坊被命名为 世界计算机 由它的创始人写的?在以太坊的早期,人们的说法是,与比特币一样,以太坊就是货币——增加了操纵货币的智能合约设施,因为比特币的智能合约能力过去(也是)非常有限。比特币的脚本系统甚至还不完整,这一缺点最终促使Vitalik和朋友们创建了以太坊。

智能合约开启了区块链应用程序的虚构空间,人们无法停止将区块链应用程序与网络应用程序进行比较。智能合约带来了一种新的Web应用程序,因此该术语的诞生 Web3 (我们的普通网络因此被称为 Web2)。因此,以太坊将成为 世界计算机 为我们带来 Web3。以太坊的扩容之争是要兑现成为能够支持整个 Web3 生态系统的世界计算机的承诺,在其上面运行数千甚至数百万个 Web3 应用程序。就目前情况而言,这个 世界计算机 与 Web2 的计算基础设施相比,它相当薄弱。

难以忍受的金钱之轻

当大多数人想到加密货币和/或区块链时,他们将其视为一种新的货币,或者一种新的货币工具(例如, 金钱互联网)。与金钱交往既是福也是祸。由于无法取代比特币作为区块链世界事实上的货币,以太坊转而成为第二好的东西——一种促进围绕这种新型货币的活动的工具。DeFi 就是这样 (去中心化金融)腾飞了,巧合的是,真实货币在现实世界中泛滥成灾,这要归功于美国政府在 COVID-19 疫情期间的失控印钞活动。

此后,在美联储放慢了印钞机速度并开始提高利率,加密货币陷入熊市之后,DeFi的浪潮已经消退。除了经济低迷之外,DeFi还可能推迟了急需的创新。饥饿推动创新,而不是财富。 投机行为和欺诈行为比比皆是 当钱随处可见便于挑选的时候。

想象一下,如果以太坊可扩展性的第二阶段随着DeFi的繁荣而到来,会是什么样子。我们知道现实世界 越来越多地将区块链/加密视为威胁 而不是仁慈的盟友(更不用说许多顽固的加密自由主义者所认为的救世主了)。但即便如此,如果DeFi配备了高性能的第二阶段以太坊可扩展性,那么更多的外部资金将取决于这种卓越的DeFi技术,而不是相反。既然第二阶段的以太坊可扩展性已经到来,那么DeFi将利用所有这些力量做什么?作为一个争夺成为第二阶段 Rollup 解决方案提供商领导者的项目,ZKM 对以太坊有远大的愿景。

去中心化社会结构和普遍结算层

以太坊也被探索用于许多非金融应用: 治理社会福利替代经济,仅举几例。这些话题值得他们自己讨论;我们将回过头来讨论,因为它们确实非常重要。在这里,我们主要对这些应用程序对以太坊的最终目标意味着什么感兴趣。

以太坊的可扩展性在传统计算世界中是行不通的。无论性能如何,它都无法与传统分布式系统的性能相提并论。以太坊和区块链的价值在于它们的用例:它们存在于一个完全不同的世界——去中心化世界中,用于计算。

DeFi 和非金融应用程序都处理 分散的社会结构。 去中心化的社会结构是创新应该存在的地方。以太坊的最终目标应该是为那些真正去中心化的用例提供服务,而不是与传统的社会结构——中心化货币和中心化社会机构竞争。服务 去中心化的社会结构 是我们艰难地解决以太坊可扩展性问题的原因。

所以现在我们可以回答这个问题:以太坊的最终目标是什么?我们希望以太坊成为基础层,为各种去中心化社会结构提供坚实的基础,无论它们是在以太坊还是任何其他区块链上。

我们称这个基础层为 通用结算层。这就是我们下一阶段旅程的起点。不久将再次加入我们的这个空间,我们将探索。

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本文的作者郭明是ZKM的首席科学家。

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