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以太坊第二层:区块链应用的关键 元界创新的基石

标题:以太坊 Layer2:区块链应用的钥匙,元宇宙创新之基石

报告制作人/分析师:国盛证券研究所/宋佳吉、任和谊

经过几年的发展,(第二层网络)已经从理论雏形进入应用阶段,其成熟将为更大规模的区块链应用乃至元宇宙的落地奠定基础。本文从几种主流方案入手,以最具发展潜力的OptimisticRollups、Zero-KnowledgeRollups等几种典型二层网络方案为案例,对二层发展进行深入剖析。

Layer2旨在解决区块链主网的可扩展性问题。主流的ETH Layer2解决方案按照技术原理可以分为Plasma、Rollups和Sidechains。它们具有不同的实现逻辑、安全性、可扩展性和去中心化程度。有优点也有缺点。

基于OptimisticRollups 的表示:使用交互式欺诈证明的Arbitrum。

以太坊主网(L1)就像一个管理学校所有学生作业状态的系统。为了减少以太坊的直接工作量,Arbitrum 将各类作业(即rollup 区块)打包,统一录入以太坊主网。至于具体操作情况是否存在欺诈,则通过多轮欺诈证明来解决争议。

这就像设立了几个检查委员会成员,根据算法来检查包中操作的真实状态。检查委员会成员必须质押个人信用(即以太坊上的ETH代币抵押),以确保纠纷得到公平处理。经过一周的争议窗口期,以太坊最终确认了分配的更正。因此,当Arbitrum用户从L1转移资产到L2时,与以太坊主网上的实时转移相同,但从L2提取资产到L1需要一周的窗口期。 Arbitrum的DeFi生态发展已进入良性循环。随着锁仓总量和用户数量的增加,越来越多的DeFi 项目愿意部署在ArbitrumOne 主网上;而项目的增长也有利于进一步吸引资金和用户来到ArbitrumOne。未来,ArbitrumOne仍将是最值得关注的Layer 2方向之一。

基于ZK-Rollups的代表项目:dYdX,与传统CEX交易所相当。基于零知识Rollups原理的Layer2项目衍生出了两种技术路线,分别是ZK-SNARKs和ZK-STARKs。他们的代表项目包括zkSync、StarkEX和StarkNet。 dYdX V3 是一款基于StarkEx 系统构建的去中心化永续合约。自2021年8月3日宣布平台治理计划以来,其交易量迅速增长。巅峰时期单日交易量一度达到93亿美元,成为全网交易量最大的DEX(去中心化交易所)。

借助StarkEx服务,dYdX可以采用资本市场最熟悉的交易撮合模式——订单簿模式交易撮合——,同时保证撮合效率。 dYdX 解决了ETH 网络上期货交易者面临的痛点。 ETH Layer2网络上的合约交易不仅可以提供媲美ETH主网的安全性,还可以享受接近中心化交易所的结算速度和低廉的手续费。 dYdX的交易撮合效率与传统中心化交易所(CEX)几乎相同。

就目前的技术而言,还没有任何二层路由能够真正达到与ETH主网同等的安全性:

其中,侧链的安全性最弱。首先,在共识实现机制方面,侧链的安全性远不如ETH主网。其次,侧链上的DeFi 项目可能存在更多的智能合约漏洞;

Rollups 的安全风险包括智能合约漏洞、博弈机制故障、人为交易排序、密码学漏洞等。 ArbitrumOne 的服务器中有一个集中式交易排序器。如果运营商先用它来打包交易,即使其他节点先提交“欺诈证明”,验证节点的押金也会落入运营商手中。

1 核心观点1.1 本文核心观点及内容

市场普遍担心区块链的并发性和可扩展性将成为制约其上应用落地的瓶颈。特别是对于公链生态来说,目前还无法支撑大规模、高复杂度的应用。以以太坊为例。作为全球最大的公链生态系统,它一直在讨论如何升级和扩展其能力。然而,改变主网是很困难的。 Layer 2(第二层网络)已经成为可行的解决方案,是下一阶段。虚拟宇宙生态能否繁荣的基础。

经过几年的发展,Layer 2(二层网络)已经从理论雏形进入应用阶段。本报告从几种主流解决方案入手,以最具发展潜力的OptimisticRollupsRollups、Zero-KnowledgeRollups等几种典型的以太坊二层网络解决方案为案例,对Layer2行业的发展进行深入分析。

Layer2对于Dapp(去中心化应用)发展的影响是显而易见的。就DEX(去中心化交易所)而言,由于主链性能低下的限制,促进了AMM(自动化做市商)的崛起。但对于交易用户(尤其是量化、期货合约用户)来说,订单簿撮合模式显然是最便捷的。 Layer2 显然是实现链上订单簿交换的最佳解决方案。这方面的一个典型案例是dYdX。其订单簿撮合效率与CEX(中心化交易所)相差无几,用户在链上完成注册。整个交易过程透明可信。

最后我们简单讨论了Layer2的潜在风险和发展方向。二层很难达到主网的安全水平,也存在与主网不同的安全风险。与此同时,由此衍生的各种大规模应用也逐渐进入监管领域。

2 什么是以太坊Layer2?以以太坊网络为例,其上运行着数千个Dapp(去中心化应用),而底层共识区块链网络却出现了严重拥堵。 Layer 2(二层网络)为了分担底层网络的负担,想要解决各种应用在二层网络上的运行速度和可扩展性问题。本节以以太坊的第二层网络为例进行回顾。

2.1 以太坊Layer2 是扩展区块链性能的重要解决方案

以太坊(ETH) Layer 2 是扩展以太坊区块链性能的解决方案。其基本思想是通过在“主链之外”的第二层网络上进行计算、交易等业务处理来获得更快的响应。高扩展性和低费用,并且最终的状态改变结果反馈到“主链”,从而减轻“主链”的负担,实现区块链网络的可扩展性。

对于任何区块链网络来说,都存在安全性、可扩展性和去中心化的“不可能三角”问题。 ETH Layer2 可以看作是这个问题的“中间解决方案”,即保留去中心化性质并在牺牲一定安全性的同时极大增强区块链网络的可扩展性的解决方案。第二层网络上的数据结果将反馈到主链以达成共识。

2.2 为什么以太坊需要Layer2?

随着以太坊用户的激增和无数Dapp的崛起,以太坊的性能缺陷越来越明显。由于以太坊区块容量和每个区块的Gas 限制的限制,其TPS 只能达到15 左右,导致交易确认时间较长,高峰时段网络拥堵严重,网络手续费(gas 费)较高。非劣性等问题阻碍了低净值用户的进入、小额高频交易以及众多长尾项目的发展。距离ETH 2.0 还很遥远,ETH Layer2 是目前以太坊扩容的最佳解决方案。

例如,根据gasnow网站统计,2021年上半年,ETH GasPrice几乎始终保持在100以上,个别时段达到200以上,高峰时甚至接近400。这些数字意味着ETH 网络上的基本交易操作将花费约140 美元的Gasfee,这个数字对于一些小型高频交易者和低净值用户来说是无法承受的。 ETH Layer2通过“链下”完成交易的具体操作,然后将最终结果传回“链上”,可以大大减少消耗的gasfee,从而降低用户的使用成本。

2.3 以太坊Layer2的技术原理是什么?

主流的ETH Layer2解决方案根据技术原理可以分为Plasma、Rollups和Sidechains。它们在实现逻辑、安全性、可扩展性和去中心化方面各有优缺点。

1. 血浆

Plasma 实际上是以太坊对比特币闪电网络的模仿,最早由以太坊核心开发者Vitalik 和比特币闪电网络开发者Joseph Poon 在他们的论文《Plasma: Scalabe Autonomous Smart Contracts》 中提出。 Plasma 的实现逻辑是将交易的具体计算和存储转移到子链上,只在主链上记录最终的状态变化结果。如果用户对提交给链上的结果有异议,可以在规定的“挑战期限”内提供“欺诈证明”。一旦“欺诈证明”被主链节点验证为有效,正确的结果将覆盖错误的结果,挑战者也可以获得原验证节点的部分押金。

理论上,Plasma可以实现无限的扩展空间,但在实践中,其安全性带来了更大的风险。由于交易的具体内容是链下存储的,除了个别验证节点外,其他节点无法获取原始交易数据。如果所有验证节点同时空闲,则用户在子链上的资金将无法找回。受此限制,Plasma 方案在ETH Layer2 的应用不如其他方案。

2. 汇总

Rollups的意思是汇总交易,是ETH Layer2的主要发展方向之一。与Plasma 相比,Rollups 的可扩展性稍差,但安全性大大提高。 Rollups的改进之处在于,原始交易数据也记录在主链上,这样任何节点都可以根据交易数据成为新的验证节点。这样用户就不再依赖特定的验证节点。即使原验证节点闲置,用户也可以正常提取资金。

Rollups又可以进一步细分为OptimisticRollups和ZK-Rollups。

OptimisticRollups 是乐观汇总交易,依靠验证节点和挑战者之间的博弈来保证资金的安全。

验证节点将交易数据和最终状态变化结果打包上链后,将进入“挑战期”,期间资金将被锁定,无法转移。如果其他节点发现验证节点提交的结果与交易记录存在差异,可以提交“欺诈证明”,从而将正确的状态变更结果错误地覆盖,并保留原验证节点的押金将获得。在“欺诈证明”被确认之前,其他节点假设原始验证节点提交的状态改变结果是正确的,因此这种类型的rollups被称为乐观汇总交易。

OptimisticRollups 的优点是开发门槛低,可以兼容更复杂的智能合约。例如,OffChainLabs团队开发的ArbitrumOne已经兼容ETH主网上许多流行的DeFi项目,包括Balancer、Curve、Uniswap和Sushiswap等。

OptimisticRollups 的缺点是可能存在安全风险以及“挑战期”较长。

OptimisticRollups 的安全性依赖于挑战者和验证者节点之间的博弈,实际上是通过验证者节点的押金而不是代码来保证的。游戏过程中,有可能受到“审查攻击”,即验证节点与矿工串通不打包挑战者的“欺诈证明”。一旦“挑战期”结束,错误的结果将无法回滚,用户的资金将会损失。盗窃风险。为了保证潜在挑战者有足够的时间监督验证节点,“挑战期”一般设置为7-14天。这个漫长的过程对于追求资金效率的用户来说是难以忍受的。

Zk-Rollups(ZeroKnowledgeRollups),即零知识汇总交易,依靠密码学原理保证资金安全。 Zk-Rollups选择了“有效证明”的思想。其实现逻辑是验证节点将一个“零知识证明”一起打包上链。其他节点只需要计算证明即可确定验证节点提交的状态改变结果。是正确的。这样做的好处是,计算“零知识证明”比直接计算每笔交易要简单、快捷得多,而且其正确性是通过密码学原理来保证的,而不是通过验证节点的押金来保证的。

Zk-Rollups 的优点在于它放弃了OptimisticRollups 中的“挑战期”设置,使得主链和子链之间的资金转移速度极快。 Zk-Rollups的缺点是技术不成熟带来的安全隐患和兼容性差。在一些零知识证明算法中,例如简洁的非交互式零知识证明,算法中一些与安全相关的随机数是由初始节点选择的。如果恶意节点保存这些随机数,就可以生成虚假的零知识证明。从而窃取子链上的资金。此外,由于生成“零知识证明”比具体计算每笔交易要复杂得多,因此对于一些复杂的智能合约没有通用且简单的生成方法,使得Zk-Rollups 目前与大多数DeFi 项目不兼容。目前,Zk-Rollups 的Layer2 网络只能实现“转账”、“期货交易”和“铸造NFT”操作。

3. 侧链

侧链是指与以太坊虚拟机兼容并与以太坊网络并行运行的独立区块链。

侧链不是以太坊网络的子链或直接的第二层网络。为了提高交易吞吐量,加快交易确认速度,他们采用的共识模型一般与以太坊不同。例如,BSC(币安智能链)和Polygon(Matic)网络使用权益证明共识机制而不是工作量证明。尽管侧链显着提高了可扩展性和效率,但其安全性和去中心化程度比以太坊网络要弱。

3 以太坊Layer 2 解决方案的发展现状如何? 3.1 等离子和闪电网络的发展

闪电网络是比特币的第二层网络。其原理是在比特币钱包地址之间构建点对点的支付通道,然后利用支付通道共享节点构建支付网络。与Plasma 类似,第二层网络中的交易不会记录在主链上,余额变化结果只会在资金提取时上传到主链。同样,从闪电网络提取资金需要等待挑战期。如果支付通道的对方在此期间提出异议并提供“欺诈证明”,即可获得对方的押金,并可覆盖错误的余额变更结果。

3.2 侧链遇到增长瓶颈

截至2021年10月,闪电网络拥有15,566个节点和73,076个支付通道。萨尔瓦多在正式支持比特币作为该国的法定货币后,还建议其公民使用闪电网络进行日常支付或转账。根据闪电网络钱包服务提供商ChivoWallet的数据,超过220万萨尔瓦多公民使用了闪电网络钱包,这个数字已经超过了萨尔瓦多任何一家银行的用户数量。此外,著名社交平台Twitter也于2021年9月23日宣布,将支持用户通过闪电网络向博主支付比特币小费。此举无疑将为闪电网络带来更多的用户和交易。

Plasma可以看作是以太坊开发者对比特币闪电网络的参考,但这种模式并不适合以太坊网络,因此其发展几乎陷入停滞。以太坊网络与比特币网络并不完全相同。以太坊是一个虚拟机,其地址的账户状态可以被任何节点调用。 Plasma 中的每笔交易都会影响整个第二层网络的账户状态。在闪电网络中,用户只需关注搭建支付通道的节点,不会提交虚假的余额变动结果,保证安全;在Plasma 中,用户需要关注整个第二层网络的交易和状态变化,而监控这样庞大的数据量对于普通用户来说是很难实现的。

3.2 侧链遇到增长瓶颈

由于开发的便利性,侧链最先吸收了ETH的溢出价值。 ETH网络的拥堵以及Rollups解决方案的开发进度缓慢,都为侧链的爆发创造了条件。 2020年6月,随着Compound推出“流动性挖矿”和“借贷挖矿”,所谓的“DeFi之夏”拉开帷幕,越来越多的项目、用户和资金涌向ETH;与此同时,ETH主网交易确认速度快、gas费过高、交易吞吐量不足的缺点也日益明显。侧链的开发者果断抓住了这个机会,推出了兼容以太坊虚拟机的区块链网络,将热门Dapp的智能合约移植到以太坊上,并结合各种营销策略,迅速吸引了众多ETH泛滥的用户、资金和项目。

最具代表性的侧链包括BSC(BinanceSmartChain)和Polygon(Matic)网络。 BSC是由币安交易所资助开发的智能区块链,采用权益证明共识机制。它也是最早上线的ETH 侧链之一。与ETH相比,BSC牺牲去中心化换取更快的交易确认速度、更大的交易吞吐量和更低的gas费用;同时拥有全球最大的中心化交易量。得益于币安的隐性背书,BSC不仅获得了用户流量,也打消了用户的安全顾虑。此后,自2021年2月以来,BSC上的用户数、锁仓总额和项目量均实现快速增长,成为锁仓总额仅次于ETH、远远落后于其他ETH侧链的智能区块链竞争对手已经开放。

Polygon是一个创建兼容以太坊的区块链网络和扩容解决方案的生态系统,其主网于2021年5月正式上线。与BSC相比,Polygon主网的交易确认速度和低廉的手续费更加出色。它还吸引了许多用户和项目。其总锁仓价值在所有ETH侧链中仅次于BSC。

侧链的价值捕获能力目前遇到了增长瓶颈。以BSC为例,对比其总锁仓价值走势与ETH可以发现,在“5.19”去杠杆之前,BSC跟随ETH一路上涨,甚至在某些时期增长更快;而“5.19”之后,当ETH总锁仓价值突破前期高点时,BSC几乎停滞不前,没有展现出昔日的强势。虽然Polygon的总锁仓价值自“5.19”以来不但没有回落反而有所增长,但由于其绝对规模较小,即使加上BSC,所有以太坊侧链的总锁仓价值也与历史水平相去甚远。等级。高峰还很遥远。

4.1 基于OptimisticRollups的代表性项目

3.3 Rollups发展潜力巨大,迅速爆发。

Rollup 可能会超越侧链,成为普遍接受的Layer 2 解决方案。与侧链相比,Rollups 是一种更安全、更去中心化的解决方案。过去一段时间,由于Rollups解决方案技术不成熟,ETH生态的溢出价值被侧链捕获;近期,随着基于Rollups原理的Layer2主网正式上线,用户、资金、项目均呈现回归趋势。

例如,基于Optimistic Rollups技术的ETH Layer2主网ArbitrumOne自2021年9月1日正式上线以来,其用户数量和总锁仓价值实现了快速增长。不仅如此,许多ETH主网上的领先项目也已在ArbitrumOne上上线,例如1INCH、Uniswap、Sushiswap、Curve和Balancer等,使其生态系统日益完善。

总体来看,ArbitrumOne的总锁定价值和用户量都保持增长趋势。 9月12日,两项数据均大幅上涨。随后几天,虽然总锁仓价值突破25亿美元,随后回落至15亿美元,但仍保持稳定增长势头,并逐渐稳定在20亿美元。高于美元;尽管用户量增速有所下滑,但总体趋势仍在上升,并已突破20万大关。

4 以太坊Layer 2 的代表项目有哪些? 4.1 基于OptimisticRollups的代表性项目

Arbitrum 是OffChainLabs 团队开发的ETHLayer2 项目,基于OptimisticRollup 技术。它也是所有RollupsLayer2 项目中开发得最好的。其用户数、项目数、总锁仓金额均为第一。据DeFiLlama 统计,Arbitrum 锁仓总额排名前十的项目中,Sushiswap、Anyswap、Curve 和Abracadabra 锁仓金额均达到3 亿美元。

以总锁仓价值最高的Sushiswap为例,WETH/MIM(以太坊和稳定币)交易对资金池深度已达2.2亿美元,基本可以控制单百万的滑点- 美元交易利率降至1%。里面。

Arbitrum具有更多的技术优势。它采用的交互式欺诈证明更加高效灵活,并且可以最大限度地减少链上仲裁节点的工作量。交互式欺诈证明方法基于争议分析。如果验证节点保证了总共N步的交易,挑战者将与验证节点进行多轮链下交互,直到双方的争议部分减少到最小范围。然后提交给链上仲裁节点进行解决。

Arbitrum 的运行机制可以这样理解:以学校作业管理系统为例(每个作业就像链上的一个交易任务),以太坊主网络(L1)管理学校所有学生的作业状态并且为了减少以太坊的直接工作量,学校每个班级都有一名班级代表,负责收集并批改每份作业,并将其打包(即rollup区块)并输入以太坊主网。至于具体操作情况是否存在欺诈,则通过多轮欺诈证明来解决争议。这就像设立了几个检查委员会成员,根据算法检查每个包中操作的真实状态。检查委员会成员必须将个人信用(即以太坊上的ETH代币抵押)进行质押,以确保公平性。经过一周的争议窗口期,以太坊最终确认了分配的更正。

因此,当Arbitrum用户从L1转移资产到L2时,与以太坊主网上的实时转移相同,但从L2提取资产到L1需要一周的窗口期。

Arbitrum生态发展已进入良性循环。随着锁仓总额和用户数量的增加,越来越多的项目愿意部署在ArbitrumOne主网上;而项目的增长也有利于进一步吸引资金和用户来到ArbitrumOne。 ArbitrumOne仍将是未来值得关注的Layer 2项目之一。

4.2 基于Zero-KnowledgeRollups的代表性项目

基于零知识Rollups原理的Layer2项目衍生了两条技术路线,分别是ZK-SNARKs(Zero-Knowledge SuccintNon-interactive Arguments of Knowledge;简明非交互式零知识证明)和ZK-STARKs(Zero-Knowledge Scalable透明的知识论证;简洁且完全透明的零知识证明)。他们的代表项目包括zkSync、StarkEX和StarkNet。

ZK-STARK 被认为是ZK-SNARK 的改进版本,旨在解决ZK-SNARK 的许多缺点。首先,在ZK-SNARKs中,需要初始节点选择一些与安全相关的随机数。如果恶意节点保存了这些初始数据,就可以利用这些初始数据生成假证明,从而窃取用户的Layer 2资金;但在ZK-STARKs中,不需要设置初始化的可信值,而是通过哈希函数碰撞来执行更复杂的对称加密方法。另外,在ZK-SNARKs中,需要的计算越多,验证者和证明者之间的通信量就越大;但在ZK-STARKs中,验证者和证明者之间的通信量与计算量相关。的任何增量都保持恒定,因此ZK-STARKs 的总体数据量比ZK-SNARKs 小得多。

4.2.1 基于Zero-KnowledgeRollups的zkSync

zkSync 是MatterLabs 团队基于Zero-KnowledgeRollups 原理开发的ETH Layer2 网络。它使用的有效证明方法是ZK-SNARKs。 zkSync网络中最重要的产品是zkWallet,它是Layer2网络中用户的钱包。目前仅兼容“转账”这一具体交易行为。 zkWallet的优势在于,同时进行多次转账时,只需支付一次gasfee,帮助用户节省转账成本。例如,当用户向Gitcoin Grants 上的众筹项目进行批量捐赠时,他们一次最多可以完成50 笔转账。据官方数据,zkWallet 已完成近400 万笔交易,其中包括Gitcoin Grants 第8-11 轮交易的98%。

除了zkWallet之外,MatterLabs还积极开发zkEVM,这是一种以与零知识证明计算兼容的方式执行智能合约的虚拟机。目前,支持Uniswap的zkSync2.0已在测试网络上线。这也是ZK-Rollups Layer2网络首次兼容主网上的项目。

4.2.2 StarkEX、StarkNet、dYdX的发展

StarkEX和StarkNet都是StarkWare开发的产品。前者是ETH Layer2可扩展引擎,后者是ETH Layer2网络。他们使用的有效证明方法是ZK-STARK。

StarkEx是一个相对成熟的平台,自2020年6月开始部署在ETH主网上。截至2021年10月5日,累计完成交易2700万笔,交易额800亿美元。作为ETH Layer2 可扩展引擎

,它允许 DeFi 项目将它们的应用程序部署、运行在 StarkEx 服务上,并为它们的交易结果生成零知识证明,最终将原始交易数据、状态变更结果和相应的证明记录在ETH 主网上。
StarkEx 系统具有链上组件和链下组件。链下组件负责记录各账户的实时状态,执行系统中的交易并生成相应的零知识证明,再将交易后的状态变更结果和相应的证明发送到链上组件。链上组件负责保管系统内的资产,验证链下组件上传的证明的有效性,并将状态变更结果记录在 ETH 主网上。
在使用 StarkEx 服务的项目中,dYdXV3 是交易量最大、用户数量最多的,也是运行在ETH Layer2 上的项目的典型代表。
dYdXV3 是架构在 StarkEx 系统之上的去中心化永续合约交易所。自从 2021 年 8 月 3 日公布了其平台治理代币的分发计划以来,其交易量增长迅猛,高峰时单日交易量一度达到了 93 亿美元,成为全网交易量最大的 DEX(去中心化交易所)。
借助于 StarkEx 服务,使得 dYdX 可以采取订单簿模式进行交易撮合——这是资本市场最为熟悉的交易磋磨模式,同时确保撮合效率。dYdXV3 解决了 ETH 网络上合约交易者面临的痛点。在 ETH Layer2 网络上进行合约交易,既可以得到媲美在 ETH 主网上交易的安全保障,又可以享受到接近中心化交易所的结算速度和低廉的手续费。用户存入 dYdX的资金实际上都被锁定在 dYdX 部署在 ETH 主网的智能合约中,并且随时都可以提取;而交易的结算则发生在 Layer2 网络上,用户只需要在存入和取出资金时支付 gasfee,并不需要为每笔交易都支付,也就大大节省了交易成本。从体验上来看,dYdX 的交易撮合效率与传统中心化交易所(CEX)几乎无异。
对于 ETH 网络的用户,使用 dYdXV3 的学习成本并不高,可以快速上手,使用者利用钱包签名即可注册。与在 ETH 主网上进行交易时需要私钥持有者签名确认类似,用户在Layer2 网络上的交易也需要由“starkKey”签名确认。所以,初次使用时,用户首先通过以太坊地址连接到 dYdX 的智能合约,智能合约会将用户的以太坊地址与特定的“starkKey”绑定,在此之后用户才可将资金转入 dYdX 部署在 ETH 主网的智能合约中。
等到 Layer2 网络中的应用程序接受存款后,用户即可使用其资金进行交易。
不同于 CEX 的交易逻辑,dYdX 引入“交易即挖矿”的逻辑,用户只需要在 dYdX 上进行合约交易即可获得奖励。其具体模式是,以 28 天为一个周期,按照用户的交易积分占比,将 3835616 个 DYDX 代币作为奖励分配。交易积分的计算公式实际上是一个柯布—道格拉斯生产函数,交易手续费的权重为 70%,平均持仓量的权重为 30%。例如,某用户在某期分发中贡献了 1000 美元的交易手续费,其平均持仓量为 100000 美元,那么他的交易积分=10000.7*1000000.3=125.89*31.62=3980.64。假如,本期所有产生的交易积分为 1000000,那么他可以分配到 DYDX 的数量=3835616*(3980.64/1000000)=15268.21 个。在这样的分配模式下,只要用户能够分配到的 DYDX 的市值高于所花费的手续费,他就有动力继续刷高自己的交易积分,进而推动了 dYdX 平台交易额和未平持仓量的上涨。
StarkNet 是一个较新的项目,但代表了 StarkWare 公司未来的开发方向。StarkNet 已在测试网上发布了 3 个版本,并计划在 2021 年 11 月正式上线部署于 ETH 主网的StarkNetAlpha。根据官方的公开文档,StarkNetAlpha 将支持 EVM 架构的智能合约,从而实现 Layer2 与主网的可交互性,拓展 Zk-RollupsLayer2 网络的兼容性。
StarkNetAlpha 的业务实现逻辑与 StarEx 类似,但可以实现更好的兼容性。开发者可以将部署在 ETH 主网的智能合约移植到 StarkNetAlpha 上,用户则可按相同的操作逻辑进行合约交互;最终,所有的交易数据、状态变更结果和相应的零知识证明都会被StarkNetAlpha 的节点上传至主网。
5 以太坊 Layer2 的潜在风险与发展方向?就目前的技术而言,无论何种 Layer2 方案都无法真正实现与 ETH 主网相同的安全性。
其中,Sidechains 的安全性最弱。首先,在共识实现机制上,Sidechains 的安全性远逊于 ETH 主网。区块链网络的核心要义是去中心化和不可篡改,而侧链恰恰是在这方面做出了牺牲,导致攻击者篡改侧链账本的成本显著低于篡改以太坊账本。其次,侧链上的DeFi 项目可能存在更多智能合约漏洞。由于 ETH 主网上的智能合约多是开源的,于是乎,有许多代码开发能力不强的仿盘团队将其简单改动后移植至侧链上。哪怕这些仿盘项目最初可以获得第三方审计公司出具的审计报告,但在后续的迭代版本中,出现新的智能合约漏洞的情况也十分常见。
Rollups 的安全隐患包括智能合约漏洞、博弈机制失灵、人为交易排序和密码学漏洞等。
首先,无论是 OptimismRollups 还是 ZK-Rollups,都是利用智能合约将用户存入 Layer2网络的资金锁定在主网上,如果智能合约本身存在漏洞或被恶意篡改,用户的资金就有可能被盗。此外,OptimismRollups 的博弈机制未必有效,潜在的挑战者未必能够审查验证节点发布的所有状态变更结果,一旦挑战期结束,即使状态变更结果与交易记录不符,错误的结果也无法回滚,Layer2 中的资金就有可能被盗。再者,OptimismRollups的交易排序是可被人为控制的。例如 ArbitrumOne 的服务器中有一个中心化的交易排序器,如果运营商利用它抢先打包交易,即使其他节点率先提交“欺诈证明”,验证节点的保证金也会落入运营商的手里。最后,ZK-Rollups 依靠的密码学原理也有可能存在漏洞。ZK-STARKs 发展时间较短,属于较新的和实验性的密码学原理,需要更长时间来证明其安全性;ZK-SNARKs 中的“有毒废料”更是一直被诟病的漏洞。
在“区块链网络不可能三角”的框架下,首先应当保证的是安全性,其次是去中心化程度,最后才是可拓展性,对于 ETH Layer2 也不例外。综合比较各 Layer2 方案,从长远角度来说,采用ZK-STARKs的Zk-Rollups是最为均衡的。首先,从安全性角度考量,Rollups优于 Sidechains,Zk-Rollups 优于 Optimism Rollups,ZK-STARKs 优于 ZK-SNARKs。其次,从去中心化程度角度考量,ZK-Rollups 依靠的密码学原理是客观事实,经得起反复验证,不需要通过博弈机制保障其有效性,也消除了中心化的交易排序问题。最后,从可拓展性角度考量,虽然目前 Zk-Rollups 的兼容性不如 Optimism Rollups,但随着技术的成熟,Zk-Rollups 的 Layer2 网络陆续上线,实现对 ETH 主网上 DeFi 项目的兼容,届时 Layer2 网络的高交易吞吐量将使可拓展性得到极大提升。
风险提示区块链商业模式落地不及预期:基于区块链的稳定币是创新金融产品,相关项目处于发展初期,存在商业模式落地不及预期的风险。
监管政策的不确定性:加密货币和稳定币在实际运行过程中涉及到多项金融监管政策,目前各国监管政策还处于研究和探索阶段,并没有一个成熟的监管模式,所以行业面临监管政策不确定性的风险。前期中国已颁布限制虚拟币交易相关政策,中心化交易所已尽数退出中国市场,未来仍有监管进一步收紧的可能性;同时,虽然美国已通过比特币期货 ETF、Coinbase 也登陆了纳斯达克,但原有监管体系也是基于银行账户系统,当前DeFi(去中心化金融)的发展突飞猛进,或将突破原有监管框架,9 月份《经济学人》杂志封面文章也表达了对 DeFi 优劣势的描述——虽然高效但监管治理不完善。
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