一什麼是Validium?
Validium也是一個以太坊的Layer2的擴容方案，它主要是在鏈下處理交易、鏈下保證資料可用性(鏈下儲存資料)、同時產生零知識證明對交易有效性進行確認。
二Validium如何運作的?
2.1 提交交易
用戶提交交易，交易會提交給Operator運營商，這裡的運營商其實就是執行交易的Validium Node。這裡的Operator可以是單個，也可以是多個
2.2 處理交易
2.2.1 收集交易，組成批次
操作員收集一定時間內的交易，並將這些交易組織成一個批次
2.2.2 處理交易2.2.2.1 驗證交易有效性
驗證簽名: 操作員首先驗證每筆交易的簽名，以確保交易是由合法的帳戶發起的校驗餘額: 驗證交易帳戶是否有足夠的餘額進行交易。這一步驟確保不會出現超額支出的情況，確保交易的資金成效。
2.2.2.2 交易排序
Operator依照某一規則(如時間戳、費用等)對交易進行排序。排序的目的是優化處理效率和確保交易的公平性。
2.2.2.3 打包批次
將多筆交易打包成一個批次，以便後續的統一處理
2.2.2.4 狀態更新
操作員根據交易內容更新帳戶的狀態(如餘額變動), 這一步驟涉及修改鏈下狀態資料庫，記錄每個帳戶的新狀態。為每個更新後的狀態產生新的雜湊值，這些雜湊值將用於產生新的狀態根
2.3生成零知識證明
操作員使用使用特定的證明電路產生零知識證明，以驗證這些鏈下交易的正確性。 ZK 證明確保所有鏈下計算都是正確進行的，同時保護交易的隱私。
2.4 提交狀態承諾和零知識證明到鏈上
Operator運營商根據批次生成最新的state root, 作為狀態承諾，和生成的零知識證明(證明鏈下交易的正確性) 一起提交到L1主網中
2.5 資料鏈下存儲
Validium 依賴資料可用性委員會（DAC）來管理鏈下資料的儲存和可用性。這可確保在需要時資料可存取和驗證。
2.6 主網驗證與記錄
2.6.1 驗證零知識證明
以太坊主網的智慧合約驗證收到提交的零知識證明，則會進行驗證，從而確認鏈下處理的正確性和新的狀態根的有效性。
2.6.2 記錄狀態根
一旦驗證通過，新的狀態根(State Root)在以太坊上記錄，確保鏈下狀態的合法性和最終性。通常記錄在區塊頭或專門的智能合約中。這一步驟確保了鏈下狀態的透明性和可追溯性。
狀態根的記錄相當於對鏈下狀態的一種承諾，表示所有提交的鏈下交易都已被確認和記錄。透過記錄狀態根，使用者和驗證者可以使用梅克爾證明（Merkle Proofs）來驗證特定交易是否包含在狀態中，而無需下載和驗證整個狀態。這大大提高了資料驗證的效率。爭議解決：在發生爭議時，狀態根可以作為驗證鏈下資料完整性的依據。用戶可以提交相關證明來解決爭議，確保數據的透明性和正確性
2.7存款和提現
2.7.1 存款
用戶將ETH 或其他代幣發送到以太坊上的特殊合約。該合約記錄存款並通知鏈下的Validium 操作員。操作員在鏈下帳戶中記入用戶的存款操作員在鏈下帳戶中記入用戶的存款
2.7.2 提現
使用者提現請求：使用者提交提現請求給操作員。批次提現請求：操作員將提現請求包含在一個批次中，並產生相應的ZK 證明。驗證與提現：主網驗證提交的ZK 證明和提現請求。一旦驗證通過，用戶可以從以太坊主網的合約中提取相應的資金。
三validium 優缺點
3.1 優點
3.1.1 高吞吐量
鏈下資料可用性提升了吞吐量並增強了可擴展性
3.1.2 交易費用降低
不需要將交易資料發佈到主鏈，大大降低了交易費用
3.1.3 具有一定的隱私性
資料只在鏈下存儲，不在鏈上存儲，那麼就不會被鏈上所訪問，因此具有一定的隱私保護作用
3.1.4 可以快速提現，沒有挑戰期限制等
3.2 缺點
3.2.1 數據可用性風險
Validium 依賴鏈下資料可用性，這帶來一定的風險。因為如果Operator運營商或數據可用性管理者隱瞞交易數據，可能無法產生必要的證明來提現用戶資金
3.2.2 中心化風險
產生有效性證明需要使用專用硬件，這會帶來中心化風險。因為如果只有少數實體能夠負擔所需資源，他們可能會主導網絡，損害其去中心化特性
3.2.3 算力成本
產生零知識證明需要強大的算力；對於低吞吐量的應用不具有成本效益
3.2.4 不能值依賴加密安全機制
與完全依賴加密安全機制的零知識卷疊不同，它還依賴信任假設和加密經濟激勵措施
四validium和plasma比較
4.1 相同點
第一: 都是屬於Layer2鏈下擴容方案，可以增加交易吞吐量，減少交易費用第二: 都透過將大部分交易和資料處理移到鏈下進行，以減少主鏈的負擔
4.2 不同點
4.2.1 資料處理方式不一樣
Plasma: 存錢提現都是從L1層發起的；需要提交state root到L1主鏈Validium: 存錢是L1發起的，提現是L2發起的；不僅要提交state root， 還需要產生零知識證明提交到L1主鏈
4.2.2 安全模型不一樣
Plasma: 使用詐欺證明機制，透過主鏈處理爭議來確保安全性。用戶有一定時間窗口提交詐欺證明。 Validium: 主要依賴零知識證明來驗證鏈下交易的正確性，確保資料隱私和安全
4.2.3 成本和性能不一樣
Plasma: 大部分交易計算在鏈下處理，費用較低。但是在提交檢查點和處理爭議時候，可能會產生一定的鏈上成本Validium: 大部分交易計算在鏈下處理，費用較低。用戶只需支付提交ZK 證明和狀態根的成本
4.2.4 使用場景不一樣
Plasma: 適用於需要高安全性和複雜交易處理的應用，但是成本又不需要很高適合企業級應用和跨鏈解決方案Validium: 適用於高頻交易、去中心化金融（DeFi）、遊戲等需要高吞吐量和低成本的應用。因為有高效率的鏈下處理能力和較低的交易成本
五validium和zk rollup比較
5.1 相同點
5.1.1 鏈下計算
兩者都將大部分計算和交易處理移到鏈下，以減少主鏈的負擔，提高系統的擴展性和吞吐量
5.1.2 零知識證明
兩者都使用零知識證明技術來驗證鏈下交易的正確性和合法性。零知識證明確保了隱私和資料完整性，不需要公開交易的具體細節
5.1.3 狀態根提交到主鏈
Validium 和ZK Rollup 都定期將狀態根（state root）提交到以太坊主鏈，以確保鏈下狀態的更新和驗證
5.2 不同點
5.2.1 資料儲存不同
Validium: 資料儲存在L1鏈下ZK Rollup: 資料批量壓縮提交到L1鏈上存儲
5.2.2 數據可用性風險
Validium: 將交易資料儲存在鏈下的資料可用性委員會（DAC）或其他分散式儲存系統中。資料不會直接儲存在主鏈上。如果資料可用性委員會失職或惡意(停機、故意不將一些交易打包)，使用者可能無法存取必要的資料。
ZK Rollup: 由於所有交易數據都儲存在主鏈上，數據可用性更有保障，用戶可以隨時存取和驗證交易數據
5.2.3 安全程度不同
Validium：依賴資料可用性委員會Validium 的安全性部分依賴資料可用性委員會的行為。如果委員會失職或惡意，可能會影響系統的安全性。 ZK Rollup：完全鏈上驗證ZK Rollup 完全依賴主鏈進行資料驗證和存儲，確保了更高的安全性和透明度
5.2.4 交易成本
Validium：由於資料不需要儲存在主鏈上，Validium 可以顯著降低交易成本，特別是對於大量小額交易。 ZK Rollup：儘管相比傳統鏈上交易成本已經降低，但由於所有資料最終需要提交到主鏈，ZK Rollup 的交易成本仍然高於Validium
5.2.5 隱私性
Validium：因為資料在鏈下存儲，沒有在主鏈上，所以具有一定的隱私性ZK Rollup：資料在鏈上存儲，不具備隱私性
5.2.6 使用場景
Validium: 更適合高頻交易或對隱私性有要求的場景ZK Rollup: 適合一些普通或對隱私性沒有要求的場景
