Metis能解决Layer2的哪些通病？

以太坊生态的扩容方案经过长期讨论和实践，目前集中在Layer2上，其中尤以ZK Rollup和Optimistic Rollup获得了较多共识。虽然有很多知名项目在这两个方案中选边站队，但两者之间各有利弊。选边之后，在这两个方案基础上再创新也是各项目面临的普遍挑战。

ZK Rollup通过有效性证明保证数据安全，可以在Layer 1上快速完成验证并转账，同时可以保证隐私性，但ZK Rollup很难兼容EVM ，应用于使用智能合约的场景有较多麻烦。而Optimistic Rollup使用欺诈证明的方式，如果运营方被发现处理的状态根是错误的，那么可以由挑战者发布一个证明，证明通过后会回滚交易并对运营方进行惩罚。Optimistic Rollup在主网中支持智能合约的部署，更适用于现在的扩容需求。但由于欺诈证明的要求，在退出Rollup时，需要数天时间检查其他用户是否提交欺诈证明。

实际上，除了上面提到的隐私和速度两难问题，还有Gas费用和易用性问题。那么有没有能在多点上都做好平衡的办法呢？最近Metis推出了它的技术解决方案，宣布有多项创新能极大改善Rollup。下面我们来看看它的创新逻辑。

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展开之前，要强调一下，Metis的目标是为Web?3.0经济体的运行打造低成本、高效率、高可扩展性和高功能性的Layer2基础设施，使得Layer2能够真正支撑价值生产活动，而不是如其他rollup方案一样仅关注交易层。为了实现这个目标，Metis将DAC（Decentralized Autonomous Company，去中心化自治公司，DAO的一种）的组织架构内置到其二层协议之中，通过DAC来支撑价值生产活动（比如各种DApp和去中心化的商业实践等）。

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阅读本文过程中，这个宗旨需要被充分考虑，因为它会在很大程度上影响Metis解决问题的方式。

用IPFS来解决隐私问题

首先，Metis有自己的虚拟机MVM（Metis Virtual Machine）兼容以太坊EVM。MVM有一个普通存储层来存储区块和状态。由于所有交易都被打包上传至Layer-1以调节潜在的纠纷，区块链上的机密数据在DAC外也能被获取。但是正如上文所述，对于某些DAC来说，包含交易在内的敏感信息，他们不希望在外部公开。对这个问题，加密是一种常见的解决方法。比如，Aztec启动了3.0的Noir私人智能合约Alpha版本。Noir是Aztec的Rust形式语言，将在PLONK Rollup中实现可编程的隐私保护。但Metis团队决定另辟蹊径，用IPFS来解决这个问题。

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Metis设计了这样的机制，IPFS集群仅可通过MVM Layer-2的IPFS解析器访问。访问IPFS解析器需要受章程许可规则的管控。每个Layer-2链上的IPFS解析器都使用独一无二的密钥将标识符编码，保证其他Layer-2 DAC不能访问机密数据。

另外，IPFS交易不会被打包上传至Layer-1，但是用户需要在智能合约中保存文件句柄。句柄通过常规交易保存，并会被打包上传以备欺诈证明需要。由于保存句柄不会影响其他状态，Layer-1无法访问IPFS集群的设计对欺诈证明没有影响。

用随机序列器缩短欺诈证明周期

在所有Rollup方案中，欺诈证明一直是个被质疑的点。相比于Plasma，Optimistic Rollup并没有解决给验证人较长时间去验证状态根的问题。这个时间通常需要一周或者数天。这对于以DAC日常运营为目标的Metis来说是不可忍受的。MVM的设计理念是将运算与存储分开，Rollup过程不会交由单一序列器处理。系统将随机选择一个序列器池来Rollup状态根、提交交易。

此外，MVM发明的L2 Ranger也将发挥独特作用。数个L2 Rangers组成一个名为MVM_RANGERS的特殊DAC。根据定期从DAC分配来的交易，Rangers可以抽取一系列区块并验证状态根。Rangers每次验证成功都会得到Metis代币（Metis Token，简称MT）奖励，如果验证过程中发现了矛盾，MT将被撤回至Layer-1，同时挑战程序自动开启。在挑战成功的情况下，验证人将得到一部分保证金作为奖励。如果挑战不成功，验证人将失去保证金，最终将无权访问MVM_RANGERS。

在随机的序列器和健全的L2 Rangers池的帮助下，MVM可以大大缩短证明时间，周期可以短至数个小时。

易用性一直是区块链应用被诟病的问题。但由于整体系统较低的效率和面对人群规模较小，在前期一直被用户所容忍。Layer2的可扩展性和DApp面对人群的扩张，把易用性问题摆放到了台前。Metis服务于DAC的宗旨迫使她要充分考虑此问题。

MVM支持微服务框架，服务供应方可以在MVM生态中注册微服务供应商身份，支持的服务包括预言机、消息传递、法律服务等。它们以工具包的形式服务于所有DAC，帮助公司完成任务、实现愿景。MVM还支持自动托收。为了降低参与门槛，系统给服务供应商分配SDK，让他们可以轻松与包括托收在内的任何Metis Layer-2结构交互。这个设计让不熟悉区块链技术的服务供应商也能加入生态。

总结

Metis的解决方案看起来涉及面较广，复杂程度较高，这和其服务于Web?3.0经济体的愿景相吻合。复杂的去中心化经济体的运行需要性能的鲁棒性（robustness）、高度的可扩展性，同时又要满足不同去中心化业务运营的架构灵活性和用户体验，这需要一套强大而完善的Rollup机制才能实现。事实证明，复杂的需求带来更为精细和高效的解决方案。当需求量集聚到一定程度，便有可能带来革命性创新。

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