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區塊鏈開發教程,區塊鏈擴展之路:Plasma和Cosmos

Plasma

 

Plasma于2017年8月由Joseph Poon和Vitalk Buterin首次提出。它聚焦于提供更高的擴展性。它通過把交易轉移到更快更少擁堵的側鏈來完成這一個目標。側鏈的安全由底層根鏈來保障,一旦Plasma用戶發覺惡意的節點行為,他們可以退出側鏈。

 

這是Layer 2的解決方案,可以提高擴展性,潛在的tps可達到1000以上。

 

Plasma是如何工作的

 

首先,我們需要定義Plasma是什么。有三種不同的Plasma概念經常被提及:

 

l?最初白皮書中闡釋的Plasma

l?最小可行的Plasma(MVP)

l?Plasma 現金

l?還有其他Plasma,比如Plasma Debit,其他可行的Plasma,這也是目前活躍的設計領域

 

Plasma使用密碼學和博弈理論,目的是為了允許個人能夠在Plasma區塊鏈上進行可靠的交易。它不應該被視為單一的規格,比如以太坊黃皮書。Plasma應該被看作為一組設計原則,它可以讓你構建你的大規模可擴展的去中心化應用。

 

Plasma背后的主要設計原則是保證用戶具有與主鏈同樣水平的安全,與此同時,它還可以提供遠高于主鏈吞吐量的側鏈。如果用戶發覺在Plasma鏈上的任何惡意行為,他們可以離開Plasma鏈,并在主鏈上恢復資產。

 

目前大多數Plasma設計都有一個驗證者。驗證者可以審查在Plasma鏈上的用戶,但用戶能夠退出側鏈并恢復其資產。通過這樣的擴展,Plasma鏈跟主鏈相關聯,獲得抗審查能力。驗證者失去審查的動力,因為最終他們會在主鏈接受挑戰。由于這種隱含的信任,Plasma的設計允許它擴展到1000tps。

 

為了比較,像比特幣這樣的網絡具有抗審查能力,因為1000個節點很難串通。但有的區塊鏈可以有更少的節點,比如EOS區塊鏈。EOS只有21個區塊生產者,串通和審查EOS賬戶變得相對容易。

 

現在,讓我們看看初始白皮書中的Plasma。

 

白皮書上的Plasma

 

最初的白皮書上把Plasma描述為一種擴展設計,試圖把區塊鏈擴展到每秒數千次狀態更新。它發布之時,還沒有實施。但它是一個催化劑,引發出更多的研究。

 

為了達成目標,有一個Plasma智能合約存儲在以太坊主網。從主網角度,這個智能合約并無特殊,也不用對以太坊核心協議做任何升級。

 

Plasma智能合約基本上將整個子鏈連接到主網,充當橋梁作用。通過提交最新梅克爾證明,子鏈的每個區塊都記錄在主網的Plasma智能合約上,這在之后用來驗證子鏈上的數據。這可在子鏈上實現1000tps,而只需將單個區塊哈希提交到主鏈。

(Plasma組成區塊鏈樹。區塊承諾向下流動,并且可向任何父鏈提交退出,最終提交到根鏈。這個案例只有三條鏈的深度。只有一個梅克爾證明提交到了每個父鏈,顯著增加了交易能力。)

 

在Plasma鏈上的每個交易都要求用戶簽名確認,確認他們在區塊中看到了交易,并且交易已經被包含在主鏈。然后,確認將被簽名并且包含在另外一個區塊中,證明雙方已有數據可用性。這稱之為“確認簽名”,并且要求有原始交易的最終性。

 

確認簽名允許保證雙方都已經看到交易,并且沒有信息被扣壓。然而,數據被Plasma子鏈驗證者扣壓是可能的,這要求用戶定期在線。如果出現這樣的行為,所有的利益相關者必須能夠“大規模退出”子鏈。關于Plasma子鏈的大規模退出,還沒有詳細的描述,我們會在此處闡釋。

 

當利益相關者注意到子鏈的惡意行為,開始退出Plasma 區塊鏈,停止交易。這個過程設計的目標是,將質押在主網Plasma智能合約上的Ether退還給真正的所有者。要達成這一點,所有Plasma側鏈token將兌換為原始質押存款,正是這些質押資金在以太坊主網上創建了它們。

 

然而,這個退出過程涉及到每個Plasma賬戶執行至少一次主網交易。這會變得很貴。一個有10,000個賬戶的Plasma鏈要耗費很長時間達成大規模退出,同時耗費大量gas。

 

毋庸置疑,這就是Plasma設計領域變得有意思的地方。在Plasma設計的落地方面,還有很多懸而未決的問題。

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