雪儿在8月底曾经写过3篇通过二层网络(Layer2,以下简称L2)为以太坊提供扩容方案的文章,主要介绍了Plasma和Rollup两种方案。写到后来发现二层网络的解决方案跟ETH2.0分片方案,从功能上讲其实是重复了。
因为担心二层网络只是以太坊2.0实现过程的一个临时方案,会昙花一现,也跟其他同学一起讨论过这个问题,大家都有同样的想法。这个系列的文章就没再继续下去。
说它们重复因为它们想要实现的目标都是帮助ETH1.0分解任务,提高处理速度,提升性能。
原理都是把涉及不同应用的交易和业务从主链中拿出来,放到不同的子链,也就是分片上去处理。
这些子链本质上都是在ETH主链的框架上搭建出来的新链,相对于主链他们就像是在以太坊地基上构建的上层建筑,因此又被称之为二层网络L2。
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L2与以太坊2.0所不同的是,2.0是在以太坊原先的主链上直接分片,也就是从主链上分出来不同的链,可以理解为在以太坊这层楼上分隔成不同的房间,划分不同的分区;而L2则像是在同一个地基上加盖了新的楼层,甚至是在旁边盖了新的楼栋。
按照ETH2.0的设计,在2.0完成的时候,所有交易和实际业务都会从主链上分出去,分配到不同的房间和分区去处理,到时候目前的ETH1.0这条链也会变成2.0的一个分片,处理一部分的业务。
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那个时候以太坊的主链就变成了信标链,不过信标链并不是2.0完成的时候才开始建,而是在2.0的最开始阶段,实际上信标链的上线就体现着2.0最初阶段的启动。
与现在1.0时候的主链不一样的是,信标链并不参与到具体业务中,也就是不执行任何应用的交易处理,它要做的只是帮各个分片链上处理好的业务提供共识和安全保障。
具体来说就是分片链上处理的业务结果需要提交到主链进行验证,由多个验证人共同确认交易的正确性,可信度。验证人达成共识之后,分片链上的交易才能被认为是合法有效的,专业的说法是,交易才具有了终局性,也才会被记录到以太坊的区块链主链上。
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从上面的分析可以看出,2.0规划的这种模式是把区块链的共识和具体业务分开来了,这跟Nervos的分层解耦思维本质上是一个道理,都是把主链专注于区块链最擅长的共识和去中心化这两个属性,为整个系统安全和信任。而把性能提升交给了上层的应用链。
按照2.0的规划,可以把实现这个目标的过程分成这样几个阶段:
1.阶段0:信标链上线,时间计划在2020年第4季度。信标链是2.0的主链,作用相当于一个调度室,或者说总指挥部,指挥和调度所有分片,为它们提供安全保障,共识验证,以及信任来源。
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它也意味着以太坊从POW机制向着POS机制的开始转变,因为这个阶段用户就可以以POS的机制向信标链的合约中质押ETH,并享受质押收益。计划中这个阶段会在今年12月1号启动。
2.阶段1:数据分片,时间为2021年上线。在信标链之外,开始创建新的分片链。不过这个时候的分片,还不能处理交易,只是用来存储子链的原始数据。
分片的目的是为了后面阶段真正开始处理交易和业务做基础和准备。
3.阶段1.5:ETH1.0与2.0的合并。按照雪儿的理解,它应该是指这时候的信标链功能已经比较完整,可以正式为分片链提供验证服务,所以这个时候的1.0就会作为2.0的一个子分片被融合进2.0的系统中。
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那么应该就意味着这时候的1.0只负责处理业务和交易,不再提供验证服务,而是由信标链来提供验证,而且这时候就会正式转变为POS的机制了,因为信标链采用的POS。
4.阶段2:交易分片或者叫做执行分片,时间计划在2022年初。这个阶段,会为所有的分片都增加了执行功能,也就是说所有的分配链都可以开始处理交易和业务。
我们能感受到的就是有各种应用会搭建在分片链上,比如社交DAPP,DEFI应用,DEX等等。
主要应该就是这几个阶段,后面的更多应该是各种优化。
按照这个路线计划,交易分片上线应该在2022年,到时候,以太坊的处理速度将会被提升6400倍,达到上万的TPS。不过还需要等待一两年。
但是现在很有可能这个计划会被提前实现,2.0会提前到来。
只不过,路线图会有一个变化,将会用Rollup的方案来实现阶段2的功能。
我们前面也分析过,以太坊2.0的扩容方案与L2的方案都是把交易和业务从主链上剥离出来,放到其他链上去处理。
不同的是在2.0中处理交易的是分片链,而L2种是由二层网络中的链来处理。而Rollup就是L2方案中的一个大的类别。
新的路线图是在上个月初由Vitalik发表的一篇文章中提议的,他提议以太坊新的2.0路线图以Rollup为中心来推进。
相对于原计划的2.0,新的路线图更为简洁,如下
1.阶段0:信标链上线;
2.阶段1:数据分片。跟原计划一样,此阶段的数据不是交易和业务数据,只是一些哑数据,比如原始数据,不能被计算。
3.阶段1:Rollup作为交易和计算处理的链开始运行。
原计划中,交易处理分片要等到第2阶段,但是新的路线图中,阶段1就能实现交易和业务的分拆,因为目前的Rollup技术基本上已经可以落地使用,而Rollup本来就是为了分解处理交易和业务的区块链任务而存在的。
也就是说如果采用这种方案,明年就能实现2.0所要达到的目标,将共识和业务解耦,提升性能达到10000+TPS。
但是根据V神的说法,这个新的路线图也不意味着用Rollup取代第二阶段的交易分片,它会作为一个近期和短期的推进路线图。
当然这个改动的目的是为了2.0尽快的上线,因为Rollup基本上就是现成的方案,而且能够嵌入进2.0的发展路径中。相比第二阶段的遥遥无期和艰苦的开发工作,新的方案显然会更有效。
在新的方案各个环节中,目前信标链,数据分片以及Rollup重点研究工作基本上都已经完成,可能需要时间的主要是1.0和2.0的合并。
如果顺利的话,我们期待能在明年看到以太坊2.0的上线启用。
这个新的路线方案为我们传递的信息是什么,聪明的你一定想到了!
关于Rollup的详细内容和项目分析,以后再写文章进行解读。
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