Von der Kette bis zur Kette: Staatskanäle und Roll-ups

Autor: Bill Buchanan, Quelle: Medium, zusammengestellt von: Shaw Bitchain Vision

Kurz darauf müssen wir erkennen, dass wir eine traditionelle Finanzwelt leiten und eine vertrauenswürdigere digitale Infrastruktur aufbauen müssen. Tatsächlich müssen wir uns nicht nur im Finanzbereich ändern, sondern in jedem Bereich, der ein hohes Maß an Vertrauen, Sicherheit und Verteilung erfordert.Dazu können wir einen Blockchain -Ansatz der Layer -1 wie Ethereum anwenden, aber es gibt Skalierbarkeitsprobleme, und sein Hauptbuch und die Computerinfrastruktur können nicht mehr als 15 bis 30 Transaktionen pro Sekunde bewältigen.Es werden jedoch neue Ansätze verfolgt, um die Belastung von Ethereum zu erleichtern – und gleichzeitig seine Glaubwürdigkeit und Verteilung aufrechtzuerhalten.Diese Methoden umfassen Schicht -1 -Implementierungen für gemeinsame Nutzung und den Übergang zu dem Nachweis des Stake (POS).Der interessanteste Fortschritt tritt jedoch im Layer 2 -Ansatz auf, der auf dem Kern -Ethereum -Netzwerk (Hauptnetzwerk) basiert.

Schicht 2: Statuskanal

Der Staatskanal wurde ursprünglich im Bitcoin Lightning -Netzwerk implementiert und später in Ethereum erweitert.Auf diese Weise haben wir im Grunde genommen zwei Datensätze über das Hauptnetzbuch, in denen die beteiligten Parteien einige Mittel begehen müssen, die möglicherweise verwendet werden.Angenommen, Bob möchte beispielsweise einen Seitenkanal für den Kunden erstellen und verspricht, 10 ETHs zu bezahlen.Er wird dann einen Kanalvertrag erstellen.Die versprochene ETH wird während der Gültigkeitsdauer des Kanals gesperrt und nicht verwendet. Bob kann Alice 2 Eth und Carol 3 Eth.Nach Abschluss wird er die abgeschlossene Transaktion einreichen, Bob wird 5 ETHs zurückerhalten, Alice und Carol werden 2 ETHs bzw. 3 ETHs erhalten.Schließlich veröffentlicht Bob einfach die aggregierten Daten und zahlt nur Transaktionsgebühren für die beiden Versprechen im Hauptnetzwerk. Die Implementierung des Statuskanals wird von Polygon bereitgestellt, wodurch die vollständige EVM -Kompatibilität und niedrige Transaktionsgebühren ermöglicht werden. Hier ist ein Beispiel:

Schicht 2: Roll-ups

Einer der besten Mechanismen, um Ethereum zu skalieren, ist die Übertragung von Transaktionen durch Roll-ups und Sidechains.

Optimistische Roll-ups

Diese Mechanismen verarbeiten Transaktionen außerhalb des Kettens und gehen davon aus, dass Transaktionen gültig sind (im Wesentlichen eine „Vertrauens- und Validierung“ -Methode). Nur wenn Transaktionen umstritten sind, belegen sie Rechenressourcen im Hauptnetzwerk.Bevor die Transaktion im Hauptnetzwerk wirklich bestätigt wird, ist eine Verzögerung der „Herausforderungsperiode“ erforderlich.

In Arbitrum analysieren Betrugsbeobachter Transaktionen, und wenn betrügerische Transaktionen festgestellt werden, veröffentlicht der Beobachter Betrugsbeweis an das Hauptnetzwerk.Tatsächlich kann Arbitrum Codezeilen identifizieren, die sich auf die Betrugsanalyse beziehen und dann an das Mainnet veröffentlichen.Das Mainnet kann dann den Betrugsnachweis entscheiden und entscheiden, ob der erforderliche Code ausgeführt werden soll.Arbitrum hat einen Abhebungszeitraum von sieben Tagen.

Der Optimismus nimmt auch einen Off-Chain-Ansatz an, kombiniert mit Optimismus-Roll-up, vorausgesetzt, Transaktionen sind gültig. Es verwendet den Beobachter (oder den Verifizierer), um festzustellen, ob eine betrügerische Transaktion vorliegt.Sobald eine solche Transaktion entdeckt wird, kann der Beobachter einen Betrugsnachweis vorlegen und die entsprechende Transaktion wird widerrufen.Beobachter erhalten Belohnungen für die Entdeckung betrügerischer Transaktionen.Insgesamt beträgt die Herausforderungsphase etwa sieben Tage.Wenn sich der Betrug als wahr erwiesen hat, wird die relevante Transaktion zurückgerollt.

Rollups von Zero-Knowledge (ZK-Rollups)

Diese Technologien übertragen Rechen- und Staatspeicher außerhalb des Kettens und verfolgen einen vertrauenslosen Ansatz. Sobald der Status wieder in das Hauptnetzwerk aktualisiert wurde, werden die Statusänderungen und der zugehörige Nachweis mit sehr geringen Aktualisierungen abgeschlossen.Da wir einen Nachweis für komprimiertes Format haben, können wir aktualisierte Transaktionen schnell überprüfen und gleichzeitig die Privatsphäre von Transaktionen sicherstellen.Mit dieser Technologie können wir im Gegensatz zu optimistischen Rollups, deren Einreichung Tage dauert, den Beweis in fast einer Stunde mit ZK-Rolups (basierend auf ZksNarks) überprüfen.Dies stellt sicher, dass es keine doppelten Zahlungen gibt und dass alle Transaktionen Solvenz sind.ZkSync ist ein Beispiel.

Bei ZK-Rollups ist die Gültigkeit der Transaktion kryptografisch beweist und mit dem Hauptnetzwerk verbunden. Daher wird es äußerst schwierig sein, betrügerische Transaktionen durchzuführen.Bei optimistischen Rollups gibt es aufgrund des Mangels an kryptografischen Beweisen eine Verzögerung, bevor das Versprechen an das Mainnet zurückgeführt wird, sodass betrügerische Transaktionen nachgewiesen werden können.

Seitenkette

Dies ist eine unabhängige Seitenkette, eine unabhängige Blockchain, die zum Hauptnetzwerk überbrückt. Im Gegensatz zur Roll-up-Methode können aktualisierte Transaktionen bei Bedarf an das Mainnet wiedergegeben werden.Insgesamt haben sie ihre eigenen Blockchain- und Konsensmechanismen wie den Beweis für Autorität (POA).Polygon ist ein Beispiel für eine Sidechain -Infrastruktur.Die allgemeine Schwäche von Sidechains besteht darin, dass sich ihre Sicherheitsmodelle vom Ethereum -Hauptnetz unterscheiden.

abschließend

Meiner Meinung nach ist die Verwendung von Null-Knowledge-Proof in Offline-Ketten die beste Lösung, da dies ermöglicht, dass Transaktionen in der Hauptkette schnell überprüft werden und die Privatsphäre beider Parteien auf die Transaktion schützt. Wir können auch die selektive Offenlegung in Null-Wissen-Beweisen verwenden, was bei der Entdeckung wichtiger Informationen nützlich ist, z.B. ob eine Person das Recht hat, auf eine Ressource zuzugreifen.

Für optimistische Rollups gehen wir davon aus, dass die Transaktion gültig ist, es sei denn, es gibt einen gegenteiligen Beweis und erfordert einen herausfordernden Zeitraum, in dem die Transaktion vor Abschluss in Frage gestellt werden kann.Bei ZK-Rollups sind unsere Transaktionen gültig, da es zu verbundenen Beweisen gibt und schnell an das Hauptnetzwerk übermittelt werden kann.Leider erfordert ZK-Rollups ein tiefes Verständnis von Kryptographie und Blockchain, was den Entwicklungsprozess verlangsamen kann.

Offensichtlich ist Ethereum nicht die einzige Option, und Polygon, Solana, Cardano und Polkadot bieten skalierbare Alternativen als Ethereum.Wir lieben diese Blockchain, die uns intelligente Verträge und Virtual Machines (EVMs) mit Ethereum bringt, und viele Menschen hoffen, dass sie Skalierbarkeitsprobleme überwinden und gleichzeitig das gleiche Maß an Dezentralisierung und Sicherheit beibehalten.