最新 Vitalik 台北以太坊会议演讲：ZK ZK Rollup 以太坊扩容方案

Vitalik最近提出了他对以太网1.0和2.0中与第2层解决方案相关的汇总和数据可用性问题的想法。他的演讲包含了一些引人入胜的结构，可能会从团队进一步迭代。这是一个至关重要的研究领域，因为对于希望增加用户基础的项目，仍然非常需要最小化信任的区块链扩展机制。如果你有时间，我建议听完整个演讲。

原标题：《Transcript 可扩展的以太坊区块链作为数据层》文章来源：Huizhi.com

这篇演讲所依据的基本概念最早出现在2018年8月Vitalik发表的文章中，可用性引擎availability engines归功于贾斯汀德雷克(Justin Drake)。2018年9月，一个扩展了该话题的ETHresearch帖子得到了重要的讨论。2019年1月，英孚研究人员和物质实验室的合作产生了一个名为Rinkeby测试网络上的伊格尼丝的概念证明。这是团队的原帖，也是Trustnodes的采访/演示。

以下是Alex Gluchowski和Kent Barton在ETHDenver 2019上的精彩演讲，详细介绍了Rollup机制：零知识的零知识伸缩。还有一个很好的探索斯纳克和斯塔克之间的差异。

最后，由于EF的资助，看起来Matter Labs通过snark继续扩张。请查看此处的公告和更多资源。

我在接下来输入了维塔利克尚力财经小编2022演讲的粗略记录，试图捕捉每一部分的精髓。希望大家觉得这个有用。

这是一种新的L2结构，与可扩展性的L2(等离子体/状态通道)不同。它使用BC作为数据存储的地方，而不是计算。计算可以用zk-snarks来完成。

一些历史：Mastercoin被视为高于BTC的元协议。为解释tx定义一组不同的规则。BTC是数据存储，而不是状态执行。Tx可以通过标志来指示。Mastercoin的缺点：客户端不够轻(需要BTC区块链和Mastercoin node)。MC中的活动不会影响限制整体功能的BTC链。现在我们有了ETH 1.0，很快就会有ETH 2.0。我们能做类似Mastercoin的东西吗？

ZK聚合(不是ignis，不是ignis plasma)今天可以提升30倍的可扩展性，未来会更高。工作原理：Onchain契约只存储一个值：merkle树的merkle根。

用户发送txs，由一个叫做relay的特殊actor调用，并设置zKsnark。先前状态、新状态，包括捆绑交易。这和血浆类似吗？(两者都是与merkle root的合同)不同的是，等离子需要一个复杂的退出博弈/退出期，以便应对恶意运营商的可能(数据可用性)。ZK汇总没有数据可用性问题，因为所有事务处理都是在没有签名的情况下发布到链中的。每个13字节x每个字节68 gas=884 gas，目前简单tx的成本是21k。ZKsnark证明tx的有效性，而不是让ETH主链验证每一个签名的交易。并且消除了计算和存储。默克尔根留在链上。这避免了中心角色/中继。因为数据是在链上公布的，任何人都可以验证。这可以通过不包括nonce并删除2个字节(每字节11个字节X gas gas=748 gas)来改善。注：即存即取。取款：硬币从他们的merkle分支转移到主链，然后merkle root更新。存款将被撤销，但将向用户提供一个帐户ID。周围可能有很多漂着的。这种结构可以相对安全地将简单支付从15 tx/s增加到500 tx/s。斯坦福1.x研讨会(youtube视频)的一个结果是，数据价格与其他业务相比太高了。尽管担心状态，增加1kb的块大小不会使事情变得更糟。在伊斯坦布尔可以降低简单tx的气体成本，从而将ETH1.x的吞吐量提高到1000 tx/sec以上。

Rollup应该能够支持更复杂的状态转换，包括Uniswap、高性能交换、多令牌、隐私保护计算、ENS等。所有这些都使用SNARK发布树细节范例。

基本思想：采用ZK汇总但内置迷你zcash。(关于zCash的介绍：用户发布txs，SNARKs说“我有这个状态的一些币哈希的有效支出证明。这是一个新的硬币hash“zCash”，续，用户有加密S，硬币hash: h(s 1)，支付证书：h(s 2)。SNARK证明支付凭证属于现有硬币，但不属于哪一个。验证功能还应检查尚未显示的支出证明。转发器不会发布tx，它会发布收据(105字节X 68 gas=7140 gas每TX)。这里我们放置了一个SNARK来验证是否每个包含的tx都有一个SNARK(一级递归)。要验证链条上的痕迹，需要500k的气体。如果我们想做更多的事情呢？进入ETH 2.0的信标链阶段1。碎片链作为数据链路只意味着2.8 MB/s的数据可用性。如果2.8 MB被完全消耗，则每个zK zK摘要是105字节/意味着27k隐私保护事务/秒。如果不在乎隐私，27k会增加10倍。Get rekt scamcoins LOL VB连TPS宣称的最差都选不出来。障碍在于这些系统依赖于数据和计算(虽然数量很少)。ETH 2.0(阶段1)没有计算但是有很多数据，而ETH 1.0有计算：让我们把两者联系起来。eth 2.0研究团队花了大量时间来使2.0架构变得简单和客户端友好。持久性委员会切换时，每9天需要80kb merkle分支(也可以9天共享)，每个头增加500字节。ETH1客户端需要BLS-12-381预编译。ETH 1链可以是链接到2.0链的计算层，需要在2.0链上发布汇总模式的数据。

等离子有更频繁的承诺，Dapps存储链上的消息，以太坊上承载具有独立“主权”状态转移功能的区块链协议，用于数据可用性。

当前分片设计的弱点：分片之间的通信存在延迟(等待交联，~6分钟)。解决这种延迟的粗略建议是一种机制，允许一个碎片看到另一个碎片的根。这可能在大多数情况下有效。

快速探索用户何时希望在片间转移令牌：他们可以将tx发布到与root的智能合约(包括预期的令牌转移)，以及安全押金。「碎片的merkle根是0x12345。如果这个说法不对，我同意赔100 ETH(押金)」。在存储令牌余额的注册中心的上下文中，发出100个ETH存款(同时等待x-shard事务通过)的用户然后将他们的余额更新为条件状态。如果状态根语句正确，我有X转账金额，如果不正确，我只有原始金额(减去没收的ETH押金)。把它想象成SC内部的量子叠加(存储两种状态/两种可能性)。契约只有通过交联才能知道原片段的状态根，才能解决。然后，这种叠加可以在用户之间传递，而他们不会知道(钱包会显示一个乐观的值，大约6分钟后才会发送交叉链接)。

ZEXE:基于UTXO的系统，可以保护隐私。

从哲学上讲，第一层不需要太复杂就可以优化属性、阻塞时间、x-shard通信、x-shard同步消息支持、隐私等。理论上，ETH 2.0 Stage 3可能总是够用的，不需要超级二次切片。例外情况是添加碎片或更新加密。其他区块链也有过这种说法，但现实是，一旦你有了可扩展的数据可用性和足够的表现力，至少验证zKSnarks和状态转移(功耗和复杂度的最低门槛)，你就可以在顶层建立所有必要的L2。 L1可能会变得越来越难以改变，但是如果它们高于可伸缩数据可用性尚力财经小编2022(2.8 MB/秒)，这对于计算L2是很好的。

问：L2内容是否排除使用完整语言不适用于zKsnarks？

TC的数学定义不同于密码社区的含义。数学：TC是计算机的意思。这个太笼统了，你说不准什么时候计算会停止(Snark需要提前知道)。

加密：使用TC的意思是表达足够让应用程序有复杂的内部状态(plasma，makerdao，uniswap，这些L2验证引擎)。BTC做不到这些，联邦理工学院可以。ZEXE是基于UTXO的模型，但也可以是。

TC是一个错误的词，但是您可以做一些足够有表现力的事情来在zKsnarks中构建一个应用程序。

问：我们应该担心熊市期间30%的散列率损失吗？

这是一个问题，但并不是真正需要担心的事情。ETC(以太坊经典)被攻击，但只有3%的ETH链哈希值。如果成为重要问题，那么阶段0可以作为1.0链POW客户端的终止机制。那么，51%的攻击只允许审查块，不允许恢复块。

问：基础层和应用层在去中心化程度上总会有竞争。可用性和SNARK总是意味着集中化？

这个新的L2类非常有趣，而且不需要解决数据可用性问题。可以降低浓度。对比血浆和Rollup:血浆数据可用性问题意味着需要有一个行动者，如果恶意，他可以浪费用户2周的币锁时间。如果转发器消失了，Rollup没有数据可用性问题，另一个转发器可以很快取代它们。减少了可能造成的损害，L2式的卷起是解决方案的一部分。

问：在进行跨域通信时，您是否在考虑两阶段提交协议？

合同拉帮结派解决火车和酒店问题。(与不同片上的两个对象交互)ETH链应该支持L1上的同步吗？不，它引入了太多的复杂性。

现在，在两个交叉链接之间，您可以根据切片和信标链中的数据计算切片中的状态转换。与其他切片中发生的事情无关。

拥有同步交叉切片调用会尚力财经小编2022破坏这个不变量，使状态计算游戏变得更加复杂，尽管你可以实现L2 like Rollup，这将有助于支持同步交叉切片调用。

问：“第三方”L2解决方案(Celer)与其他以太坊L2解决方案有什么关系？

Celerra是一个L2，它提供自己的数据可用性解决方案，Plasma也是如此。Rollup执行链外计算并处理链上的数据可用性。有不同的取舍。

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