你听说过多少次区块链太慢、太贵、效率太低而无法使用?这些是该行业在试图将元宇宙陈词滥调变成现实生活中的有机体时面临的一些最大障碍。无数的工程师和开发人员致力于为这些可伸缩性问题提供解决方案。在这些努力中,一种称为“rollups”的技术已成为最突出的解决方案。Dymension 设想了一个以 rollup 为中心的数字世界,其中每个 rollup 都是一个诗句,或者一个数字所有权的城市,有各种价值创造机会构建一个多元宇宙。
然而,rollup的采用不仅仅是一个关于未来可能的理论,它已经在许多方面开始形成。事实上,Rollup 季节似乎即将到来,Dymension 正在通过 Rollup 开发工具包 (RDK) 铺平自己独特的道路,让所有人都可以轻松构建可扩展的生态系统,同时利用 Dymension 作为 Rollup 结算中心的角色。在详细说明之前,让我们先深入了解一下什么是 rollup 技术,为什么它有用,以及 Dymension 如何解决某些 rollup 固有的问题?本文将对扩展创新进行一些说明,并可能回答在学习汇总时出现的一些自然问题。
我们通常通过其吞吐量(给定网络每秒可以处理的交易量)和延迟(用户收到交易收据所需的时间)来衡量区块链的性能。区块链领域面临的可扩展性挑战是找到提高这些性能的方法,同时又不对审查阻力、去中心化和技术的无信任性做出有意义的妥协。
由于达成共识的理论局限性,区块链存在性能问题。共识是指每个参与的计算机(节点)被要求对信息的当前状态得出相同的结论,而不必相互信任。世界级的密码学家和工程师没有要求每个节点计算和确认区块链上发生的每笔交易,而是设计了各种方法来解决这些扩展问题,即所谓的“汇总”,有人说它们就像我们童年的水果汇总一样甜蜜。
为了更好地理解汇总,以下是区块链不同功能的简要细分:
- Execution — 事务计算
- 和解 — 维护国家根源和争议解决
- 数据可用性 — 确保数据可用
模块化区块链架构是一种区块链设计,其中不同的区块链功能相互解耦。与在一个协议中拥有所有区块链功能的“单体”区块链不同,模块化链专注于一个或多个功能,但不是所有功能。
Rollups在被认为是“链下”的执行环境中工作,因为一切都不是在区块链上处理的。Sequencer(计算机)不是处理区块链上的所有交易,而是计算交易并将它们分组批处理。在我们的架构中,Dymension 兼容汇总(又名 RollApps)将交易数据(以压缩形式)写入数据可用性层,同时在结算层发布新状态。这减少了参与网络的每个验证节点的工作量。现在,每台计算机都不需要处理每笔交易。因此,通过将计算工作转移到链下,计算能力较低的节点可以跟上大量的信息再处理并参与网络的共识。
在这一点上,精明的读者可能会想——如果 rollup 只是几台计算机(甚至一台计算机),这难道不会产生一个集中且可信的环境吗?网络如何确保音序器是诚实的?为了了解如何保留必要的区块链质量,需要进一步探索 rollup 设计以及可用的 rollup 风格类型:
Rollup 有多种风格。两个最突出的是:
- ZK rollups——简单来说,零知识证明(ZK rollup)可以证明某事是真实的,而不必透露它到底在证明什么。ZK rollups 允许开发人员将计算移至链下,从而提高可扩展性。链下服务能够生成证明链下计算完整性的证明。然后将这些证明放回链上(结算层),供任何相关方验证计算。验证 ZK 卷积的证明需要结算层按照卷积上发生的对数 n 个计算步骤的顺序处理交易,假设没有可信的设置。这意味着区块链基础设施可以以无信任的方式呈指数级扩展,同时保持计算完整性。零知识证明有多种类型(ZK-STARKS、ZK-SNARKS、PLONKS...),其中一些需要可信的设置,而另一些则不需要,但也有自己的缺点。
- 乐观汇总 — 此设计假定对音序器的诚实性持乐观态度,因此称为乐观汇总。这意味着最初假设处理这些事务的排序器是诚实的。但是,为了创造一个网络用户不必简单地信任定序器的环境,设置了一个争议期。此时间段使其他人能够验证排序器是否报告了正确的状态更新。如果有人发现不正确的批次,他们可以发布“欺诈证明”,证明正确的状态转换。如果定序器确实提供了不正确的信息,则区块链的状态将被恢复,定序器将被“削减”(它们会丢失它们为参与网络而绑定的代币)。与在非可信设置中需要 O(log n) 的 ZK rollup 相比,乐观 rollup 在计算步骤中需要 O(1)。这意味着,乐观的 rollup 比 ZK rollup 更有效,但会带来额外的网络假设。虽然乐观汇总具有许多优点,例如简单性和效率,但它们也有自己的缺点,例如更长的硬终结期,以便让参与者有足够的时间提交欺诈证明。
Rollups消除了大部分计算负载,将区块链性能和规模提高了几个数量级,并使我们能够构建符合主流标准的更好体验。话虽如此,天下没有免费的午餐,卷轴也有自己的一系列挑战。例如,乐观汇总引入了新的加密经济博弈论困境,即验证者困境。棘手的问题需要新颖的解决方案。请继续关注,我们将详细介绍如何扩展区块链,而不会成为汇总陷阱的牺牲品。
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