作者：Arkreen ；翻譯：白話區(qū)塊鏈
比特幣通過區(qū)塊鏈技術(shù)的創(chuàng)新成功解決了在去中心化領域?qū)崿F(xiàn)共識的挑戰(zhàn)。隨后，工程師們開始努力解決增強可擴展性的復雜任務，這是一項艱巨的挑戰(zhàn)，因為可擴展性、安全性和去中心化之間存在固有沖突，這種困境通常被稱為區(qū)塊鏈三難題。可擴展性困境已被證明是阻礙區(qū)塊鏈廣泛應用的主要障礙。在確保安全性和去中心化這兩個對于區(qū)塊鏈完整性至關(guān)重要的方面之間取得平衡，構(gòu)成了一個持續(xù)的挑戰(zhàn)。如果不能保持這種微妙的平衡，區(qū)塊鏈就有可能變得類似于中心化系統(tǒng)。此外，低可擴展性也會增加使用區(qū)塊鏈的成本。因此，盡管具有潛力，但區(qū)塊鏈的大規(guī)模應用在近年來受到了阻礙。?
近年來，工程師們一直在努力解決區(qū)塊鏈三難題所帶來的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在已經(jīng)找到了一個可行的解決方案：模塊化區(qū)塊鏈。這種創(chuàng)新方法涉及將區(qū)塊鏈劃分為不同的模塊和層，每一層專門處理特定的需求。通常，安全性和去中心化優(yōu)先考慮在第一層（L1），而可擴展性則在第二層（L2）得到解決。
從概念上講，L1和L2可以被看作是相互連接但又不同的區(qū)塊鏈。L1負責確保L2的安全性和去中心化，所以節(jié)點狀態(tài)在L1上解決。L1主要執(zhí)行交易并存儲狀態(tài)，本質(zhì)上是作為骨干運作。值得注意的是，即使在所有L2節(jié)點離線的情況下，社區(qū)也可以通過存儲在L1上的信息來恢復L2，從而增強了這種模塊化區(qū)塊鏈解決方案的彈性。
在典型的模塊化區(qū)塊鏈中，關(guān)鍵模塊驅(qū)動功能：
1）共識：這個模塊至關(guān)重要，它決定了要包含在區(qū)塊鏈中的交易，并建立它們的順序。
2）執(zhí)行：負責執(zhí)行交易并獲取后狀態(tài)。
3）結(jié)算：決定共識狀態(tài)。設計用于決定共識狀態(tài)的這個模塊，在狀態(tài)發(fā)生分歧時介入，促進解決。
4）數(shù)據(jù)可用性（DA）：確保社區(qū)內(nèi)對交易歷史的普遍訪問，這個模塊對結(jié)算程序和區(qū)塊鏈恢復工作至關(guān)重要。
Layer2（L2）是區(qū)塊鏈技術(shù)中的一個概念，指的是構(gòu)建在主要區(qū)塊鏈（通常是第一層，或L1）之上的協(xié)議和解決方案，以提高可擴展性和效率。作為領先的區(qū)塊鏈平臺之一，以太坊需要Layer 2解決方案來解決其可擴展性限制和高交易費用問題。
以下是以太坊需要Layer 2的原因：
1）任務一：澄清交易細節(jié)和順序
隨著以太坊網(wǎng)絡的增長，交易數(shù)量增加，導致?lián)矶潞透叩馁M用。 Layer 2解決方案可以通過在主要以太坊鏈之外處理交易來緩解這一問題。然后，這些交易被捆綁在一起，并定期在主鏈上結(jié)算，從而減少了擁堵和燃氣費，同時仍然保持安全性。
2）任務二：傳達交易執(zhí)行后的最新狀態(tài)，并且是否有一種驗證其準確性的方法
在Layer 2上執(zhí)行交易后，以太坊需要一種機制將最新狀態(tài)傳達回主鏈（Layer 1）。這通常涉及使用加密證明或承諾，以確保狀態(tài)轉(zhuǎn)換是有效且可驗證的。驗證機制，如欺詐證明或zk-rollups，有助于在不影響安全性的情況下確認交易的準確性。
3）任務三：是否有指定的機制來促進跨鏈調(diào)用
為了讓以太坊與其他區(qū)塊鏈或Layer 2解決方案無縫交互，需要一種指定的機制來促進跨鏈調(diào)用。互操作性協(xié)議，如橋梁或跨鏈通信標準，使資產(chǎn)和數(shù)據(jù)能夠在不同鏈之間安全高效地流動，從而擴展了以太坊的功能和生態(tài)系統(tǒng)。
總之，Layer 2解決方案對于以太坊來說至關(guān)重要，可以解決可擴展性挑戰(zhàn)，提高交易吞吐量，降低費用，同時保持與其他區(qū)塊鏈的互操作性和安全性。
Rollup被稱為L2；讓我們看看它是如何工作以完成上述三個任務的。
1）任務一：數(shù)據(jù)可用性（DA）
首先，通過向Layer-2（L2）網(wǎng)絡發(fā)送指定數(shù)量的ETH來啟動流程，以支付燃氣費用。通過L1->L2跨鏈橋接器執(zhí)行此步驟，稱為“存款”。通常，L2網(wǎng)絡也將運行L1節(jié)點；只需等待包含存款交易的L1塊的最終確認；一旦確認，存款將被安全地保留。
接下來，向L2序列器發(fā)送交易。L2序列器節(jié)點將高效地管理這些交易。將其視為標準的區(qū)塊鏈過程：序列器構(gòu)建包含交易的區(qū)塊，執(zhí)行這些區(qū)塊，并維護鏈的最新狀態(tài)。通常，每隔兩分鐘或收集到足夠數(shù)量的交易時，L2序列器將壓縮交易并安全地將它們提交到L1鏈。這種戰(zhàn)略性的方法確保了L1完全了解L2交易及其特定順序。完成任務一后，我們將整個過程稱為“數(shù)據(jù)可用性（DA）”。
2）任務二：樂觀(OP)和零知識(ZK)Rollups
現(xiàn)在，L1和L2節(jié)點都可以看到L2序列器執(zhí)行的交易。這些交易經(jīng)過了顯著的壓縮，僅存儲在calldata中，導致最小的燃氣成本。其他L2節(jié)點更喜歡從L1作為可信來源獲取DA（數(shù)據(jù)可用性）數(shù)據(jù)，而不是依賴于L2點對點網(wǎng)絡，盡管它們也從L2接收到區(qū)塊（雖然并不完全信任它）。通常，例如每小時，L2序列器節(jié)點將L2狀態(tài)的Merkle根提交到L1 RollUp合約。此操作確保了L1與L2的最新狀態(tài)同步。但是，在此時，L1并不自動信任這些信息。L2采用了兩種方法，OP和ZK，來說服L1其準確性——這些細節(jié)將稍后討論。完成任務二后，讓我們歡呼一聲！
3）任務三：從Layer 2提款
一旦您在L2上完成了活動，并決定將您的ETH取回到L1，這個過程稱為“提款”。雖然它可能類似于其他場景中的跨鏈操作，但關(guān)鍵區(qū)別在于提款起源于L2，導致其安全保障與其他跨鏈操作有所不同。在L1側(cè)，必須謹慎處理提款操作。由于它起源于L1之外的外部世界，啟動此操作會觸發(fā)L1交易（例如，轉(zhuǎn)移Token）。如果此交易執(zhí)行不正確，可能會導致L1狀態(tài)的變更。
提款過程包括以下步驟：
1）在L2上啟動提款交易，類似于其他跨鏈場景。
2）等待交易被滾動到L1，涵蓋數(shù)據(jù)可用性（DA）和狀態(tài)。使用OP或ZK方法驗證狀態(tài)的準確性。
3）在L1上執(zhí)行提款交易，類似于其他跨鏈場景。
讓我們深入了解OP和ZK，以了解L2如何確保提交給L1的狀態(tài)的準確性，這是Rollups安全性的基礎。
OP代表樂觀。L1樂觀地假設L2序列器節(jié)點是真實的，但并不盲目信任它。它啟動一個挑戰(zhàn)窗口，通常持續(xù)七天。在挑戰(zhàn)窗口內(nèi)，任何L2節(jié)點都可以挑戰(zhàn)所述根的正確性。挑戰(zhàn)的交易然后在L1上重播，以確定序列器節(jié)點和挑戰(zhàn)節(jié)點之間的正確性。成功的挑戰(zhàn)會導致序列器節(jié)點受到懲罰，挑戰(zhàn)者在L1上收到抵押的資金。狀態(tài)根據(jù)正確值進行調(diào)整，但請注意，只修改狀態(tài)根，而不是交易列表。
在典型的設置中，L2 DApp運營商管理自己的L2節(jié)點，為潛在的挑戰(zhàn)者打開了大門。從挑戰(zhàn)的角度來看，如果序列器節(jié)點提供不準確的信息，成功的挑戰(zhàn)可能會導致從L1上由序列器節(jié)點抵押的資金中獲得顯著的獎勵。因此，在發(fā)生不正確狀態(tài)時發(fā)起挑戰(zhàn)是至關(guān)重要的。相反，從序列器節(jié)點的角度來看，如果它提交了錯誤的狀態(tài)根，那么挑戰(zhàn)是不可避免的，導致處罰，在L1上失去抵押的資金，并且不正確的狀態(tài)根被還原。這樣可以避免提交不準確的狀態(tài)根，確保樂觀解決方案的安全運行。
然而，OP解決方案有一個缺點：7天的挑戰(zhàn)窗口。這意味著，如果您計劃通過官方OP橋?qū)oken提取到L1，則必須在在L2上啟動提取操作后等待7天。然而，對于提取可互換Token（例如ERC20Token）的用戶，使用第三方DApp可以以最低成本加速該過程。
另一方面，ZK，即零知識，依賴于一種稱為零知識證明的密碼算法。序列器節(jié)點在L2上運行zk-EVM，生成一個ZK證明，驗證應用一組交易后L2狀態(tài)從預狀態(tài)到后狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。這個證明可以在L1合約中進行驗證，確保L1可以信任狀態(tài)轉(zhuǎn)換的正確性。生成ZK證明可能是具有挑戰(zhàn)性的，需要幾個小時。然而，驗證過程很簡單，只涉及在EVM上進行的簡單交易。與OP相比，使用ZK的提取延遲通常以小時計，提供了一種更有效的選擇。此外，通過更強大的計算機，延遲可以進一步縮短。
仔細研究OP和ZK，顯然兩者都可以擴展L1，只需在L1上的交易中信任，并消除對L2中任何內(nèi)容的信任的需要。在考慮由L1和L2組成的RollUp系統(tǒng)時，安全性和去中心化與L1密切對齊，而可擴展性則延伸到L1和L2的綜合潛力。將多個L2滾動到同一個L1上顯著擴展了可擴展性。
ZK-Rollups將交易打包成批次，Chainlink
通常，利用Rollup允許以太坊的TPS達到數(shù)千。然而，當前的瓶頸是數(shù)據(jù)可用性（DA）。盡管在將它們提交到L1之前有效地壓縮了L2交易，但隨著交易數(shù)量的增加，gas成本也在上升。另一種方法是將交易提交到第三方去中心化存儲服務，從而在L1區(qū)塊中實現(xiàn)大量的燃氣節(jié)省。這與其他解決方案結(jié)合起來，可能提供近乎無限的可擴展性。然而，這也伴隨著一些權(quán)衡，因為必須考慮第三方去中心化存儲服務對系統(tǒng)安全的影響。總之，區(qū)塊鏈可以在保持安全和去中心化的同時實現(xiàn)巨大的可擴展性。區(qū)塊鏈三難題被解決了。這一突破為大規(guī)模采用打開了潛力。因此，Rollup成為DePIN實用性廣泛采用的關(guān)鍵里程碑。
DePIN，即去中心化物理基礎設施網(wǎng)絡，利用區(qū)塊鏈獎勵來促進物理基礎設施網(wǎng)絡的發(fā)展。以Arkreen為例；它利用區(qū)塊鏈獎勵激勵個人為構(gòu)建清潔能源網(wǎng)絡做出貢獻。在這種情況下，礦工建造太陽能系統(tǒng)，收集發(fā)電數(shù)據(jù)，并將其提交到Arkreen網(wǎng)絡。Arkreen網(wǎng)絡將識別和篩選出誠實和有價值的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)向礦工提供Token獎勵。Arkreen網(wǎng)絡以去中心化的方式運行，目前擁有超過12000名礦工，并預計在不久的將來將增長到數(shù)百萬。因此，它需要一個高度可擴展的區(qū)塊鏈基礎設施來容納這個龐大的礦工群體。在過去，實現(xiàn)這種級別的可擴展性在技術(shù)和經(jīng)濟上都是具有挑戰(zhàn)性的。然而，借助模塊化區(qū)塊鏈（如Rollups）引入的可擴展性的支持，這變得可行了。
設想在模塊化區(qū)塊鏈（例如Rollup）上構(gòu)建的DePIN項目可以以最低成本實現(xiàn)高度可擴展性，同時仍然受益于像以太坊這樣的基礎區(qū)塊鏈的安全性和去中心化性。DePIN項目發(fā)行的Token稱為RWA（真實世界資產(chǎn)），其價值源于真實資產(chǎn)。這些具有鏈上流動性的資產(chǎn)為礦工產(chǎn)生資金，激勵他們?yōu)镈ePIN網(wǎng)絡的增長做出貢獻，從而創(chuàng)造一個價值輪。多個DePIN項目可以在現(xiàn)實世界中合作，并在鏈上形成一個DePIN生態(tài)系統(tǒng)，進一步增加DePIN的價值。多個DePIN項目在現(xiàn)實世界中的合作建立了鏈上的DePIN生態(tài)系統(tǒng)，從而增強了總體價值。這種合作的方式使區(qū)塊鏈能夠為現(xiàn)實世界經(jīng)濟服務，促進了區(qū)塊鏈領域的新增長。
模塊化區(qū)塊鏈（例如Rollup）有效地解決了區(qū)塊鏈三難題，提供了提升的可擴展性，并為廣泛采用鋪平了道路。在DePIN項目的背景下，對高性能和成本效益區(qū)塊鏈服務的需求在模塊化區(qū)塊鏈中找到了合適的解決方案。在模塊化區(qū)塊鏈的支持下，DePIN項目有望獲得巨大的價值。
喜來順財經(jīng)
