如何簡單理解Plasma + ZK-SNARKs的擴容新方案?


DODOResearch 的文章介紹了以太坊短片人Vitalik 最新的文章“Exit games for EVM validiums: the return of Plasma”,提到了等離子技術和退出遊戲安全機制。等離子鏈因擴展性和相對安全的驗證能力而備受關注,同時也存在一些問題。作家認為多元發展對於去中心化世界來說是正常的,而目前Rollup 技術並非唯一的以太坊擴容方案。 NingNing 則分享了對Plasma L2 解決方案及其設計空間的看法。 Vitalik 強調了多元化範式的重要性。忽略市場和社區的需求是不明智的。雖然等離子L2 解決方案具有潛力,但其發展不應該依賴一個設計師的藍圖,而應該從市場競爭中生長出來。

出品:DODOResearch

作者:dt X 0xNing0x

編輯:麗莎

NingNing(Twitter:@0xNing0x)是EMC基金資深研究員。座右銘:萬物皆正弦波。

以太坊短片人Vitalik (以下文章簡稱V 神)於推特上發表了其最新的文章“Exit games for EVM validiums: the return of Plasma”,上週文章在為Plasma 擴容技術的介紹並引導目前日漸邊緣的等離子擴容方案與ZK零知識論證結合,此文一出許多與等離子技術相關的項目隨即大漲,也讓這個被Rollup取代逐漸淡出眾人視野的技術重新回到以太坊擴容輪廓的競爭中。

本週的CryptoSnap,讓DODO Research X NingNing (@0xNing0x) 用最簡單易懂的方式來向大家科普下Plasma 並闡述V 神的最新在文章表達世幣麼

等離子是什麼?

擴容問題一直是區塊鏈世界開發者重點研究的項目,為了能夠實現去中心化世界電腦的目標,打造一個便宜且快速的區塊鏈勢在必得,圍繞著以太坊主網出現的各種的擴容方案,而等離子曾是以太坊擴容方案的主流。

Plasma 可以簡單理解為在以太坊主網上架構一條鏈,穿透智能合約控制主網與Plasma 鏈之間的訪問資金交互,與側鏈(BNB Chain、Gnosis Chain)不同的是Plasma 鏈定期需要交易所鏈上最終狀態回傳至以太坊主網中,而與Rollup 技術不同的是Plasma 鏈不利回傳整條鏈上的交易資料而僅迴傳默克爾樹的根深Plasma 鏈上的狀態。

如何簡單理解擴容新方案Plasma + ZK-SNARKs?

來源:https://learnblockchain.cn/2018/10/20/plasma-framework

退出遊戲安全「退出遊戲」機制

由於計算不是在主網進行,等離子鏈能夠大幅提升整個網路的可擴展性(Scalability),並且具有相對安全的驗證能力機制預防作惡者。說安全性那麼就要提到V神標題所說的了“退出遊戲”,Plasma鏈的安全“退出遊戲”機制。

在Plasma 框架的設計中安全性由其來保護,當用戶想返回主網最後認為Plasma 鏈出現攻擊時,用戶可以向主網鏈上Plasma 合約提出“退出”並提供證明若在七天的挑戰者若無反證來挑戰該「退出」便能順利在主網上取回資產,反之若被成功挑戰則「退出」失敗,惡意用戶需承擔相應罰款。

而常見的攻擊行為有以下清晰:

發送交易後立即進行這種退出(不是最新所有者):攻擊是指,當一個用戶發送了轉帳交易後,在挑戰中立即進行資產退出。這是無效的,因為最新的資產擁有者應該是交易的接收者,網路可以挑戰這個退出,證明資產已轉移給其他人。雙花攻擊(Double Spend):雙花攻擊指的是同一個資產被非法佔用兩倍或以上,例如Alice向Bob轉賬了1個代幣,然後Alice再向Charlie轉賬了同樣的這個代幣。這個令牌被雙重使用,因此可以挑戰這個非法的交易。非法交易歷史(無效歷史):這表示檢測到資產交易歷史中存在非法狀態轉換,例如存在對應消費的交易輸出,用戶可以透過提供相應的消費證明來應對這一挑戰。

電漿現金

在這篇V神存款文章中介紹了使用Plasma框架的項目Plasma Cash,在Plasma Cash中用戶的每一筆代幣都將被視為一個NFT,每個NFT都有一條交易歷史並將其以默克爾樹形式記載,但由於NFT 的實驗不可分割性,讓Plasma Cash 使用場景有限,僅限於不穩定的間歇用途服務,此時便出現了以UTXO 模型改進的版本,透過UTXO 帳本形式可以解決Plasma現金共識NFT 轉帳設計中無法分割的困境,有利於再支付領域的發展但同時也使其難以與智慧合約互動。

如何簡單理解擴容新方案Plasma + ZK-SNARKs?

資料來源:https://vitalik.ca/general/2023/11/14/neoplasma.html

等離子技術瓶頸

Plasma 目前的技術瓶頸是難以實現EVM,由於EVM 合約中的許多狀態物件沒有明確的“所有者(Owner)”,這一點與Plasma 的安全模型存在矛盾,Plasma 退出機制要求每個狀態物件都有一個明確的所有者,所有者有責任監控該狀態對象的數據,必要時進行退出以保護資產安全。但在EVM 合約中有很多去狀態物件並沒有明確的所有者,例如Uniswap 中的流動性礦池或是MakerDAO CDP 頭寸就沒有單一的業主,在這種情況下,如果Plasma 鏈出現問題將會出現以下幾種情況:

沒有所有者去進行狀態退出,狀態可能永遠被鎖定在Plasma 鏈上。即使外部人員可以發動退出,也很容易出現退出遊戲攻擊,風險很大。複雜狀態的一致性難以驗證。

Plasma + ZK-SNARKs

對於Plasma 目前所遇到的技術瓶頸,V神回應到假若能夠結合目前已經成熟的有效證明(zk-SNARKs) 技術將有效解決部分瓶頸,具體救援以下五點:

zk-SNARKs 可以在主鏈上證明Plasma 區塊的有效性,減弱對退出機制的依賴。可以實現Plasma 鏈上資產的即時提款,實現七天的詐欺證明挑戰期,減少鏈重新組織的問題。可以建構一個代表EVM 狀態的硬體UTXO 結構,用zk-SNARKs 證明其關聯性,規避EVM 的部分問題。使用zk-SNARKs 將大幅減少使用者需要驗證和儲存的狀態資料量,優化使用者體驗。對於難以定義所有者的智慧合約,如果關鍵部分可分割為可驗證對象,同樣能獲得部分安全保證。

僅管這些方法仍無法涵蓋全部複雜的EVM 契約,但隨著ZK 技術的進一步發展,結合Plasma 設計空間的持續探索,我們期待能夠找到在安全性、可擴展性和體驗之間取得更好折衷的新方案。

作家觀點

DT@19971122::

在閱讀V神的這篇文章之前,作者並不熟悉Plasma的技術架構,畢竟現在的以太坊擴容方案幾乎可以說是Rollup技術的天下,各個團隊爭先恐後地推出Rollup技術的L2網路,也發展出來將數據可用性層(DA 層)建構在網路的升級架構(Celestia、EigenLayer 以及Avail),因此出現了類似以太坊基金會的研究員Dankrad Feist 在推特上表示「不採用ETH 作」 DA層(數據可用性層)的標準化區塊鏈不是Rollup,同時也不是「以太坊L2」的這番攻擊,誰才是以太坊發展的正統性一直是大家喜歡爭論的點,有利於大家對於Rollup的發展討論激烈之時V神這篇文章就像是給Plasma打了個雞血,告訴以太坊社群,以太坊的擴容方案不僅Rollup一種,ZK+Plasma的新生理方向也是個選項。

作家認為在去中心化世界中,多元發展本來就是一個自然的過程,但當考慮到資本效能時,標準化同質化的發展似乎更經濟,於是出現了OP Stack 或像Polygon zkEVM CDK 這樣的標準化框架的產品來供各家資本建構自己的L2網路,但同時也失去了部分多元性,V神龕可能是認為以太坊擴容性方案發展失去了均衡而做出的方向引導,後續發展是否有團隊跳出來實踐是非常值得我們追蹤的一件事,創作者身為以太坊長期用戶、擁護者對於以太坊擴容技術形成的均衡發展也是樂見其。

寧寧@0xNing0x:

Plasma 是一種旨在提高區塊鏈可擴展性的解決方案,透過將大部分數據和計算從鏈上移到鏈下來實現。其最早出現於2017 年,經歷了多個迭代版本,包括Plasma Cash然而,由於Plasma在邊界超出支付範圍的應用時存在的基本限​​制(存在無主狀態問題和激勵流問題),Plasma L2方案邊緣日益擴大。

同時,Rollup 成為L2 主流解決方案,其主要優勢是設計簡潔性和開發者友善性。然而,隨著ZkEVM 技術的實現和成熟,Plasma 迎來了新的設計空間,為簡化開發者體驗和保護使用者資產提供了新的可能性。

Vitalik 推廣Plasma L2 的目的,或許是強調L2 範式多樣化和創新的重要性,而不是認為新範式的Plasma L2 解決方案能夠挑戰Rollup L2 解決方案的主流地位。目前,Rollup L2 解決方案在TVL規模和用戶數量方面是絕對領先地位,而由於馬太效應的存在,這一地位在可預期的未來將進一步增強。

近兩天,Paradigm 和Blur 團隊合作推出的新典範L2 Blast 展示了另一個探索路徑。雖然其架構不符合Vitalik 對L2 的嚴格定義,但在市場和社群中獲得了相當大的成功,迅速吸引了社群關注和大量資金參與。這顯示市場和社區渴望L2範式的多樣性,不再滿足於一種或兩種標準設計。

總的來說,等離子L2解決方案具有一定的潛力和創新性,但L2的發展不應依賴於一個具有至高無上理性的設計師所設計的藍圖,而應該從複雜的、無形的市場競爭中生長出來。

資訊來源:0x資訊編譯自網際網路。版權歸作者DODO Research所有,未經許可,不得轉載

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