给区块链扩容难吗?从比特币到以太坊
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DeFi业务的增长从2020年起飞,TVL从$600M到$25B,增长了40倍。从一个现象就能直观感受:DEX去年从每日数千笔到达数十万笔规模,Uniswap的单日交易量甚至一度超过了老牌中心化交易所Coinbase。
以太坊上的交易量不断攀升,区块容量却开始吃紧,而矿池选择GasPrice竞价排序交易使其利益最大化。同时考虑到DeFi业务技术上存在抢跑攻击,用户心理上存在FOMO等问题,导致最终大家愿意付出更高的价格让交易跑得飞快。高价矿工费,使我们离普惠金融的初衷渐行渐远。
那么以太坊为什么不选择直接提升区块容量,承载更多交易呢?原因很简单,区块链核心限制在于「每一笔交易都要由网络中每一个节点验证处理」,那么当区块大小扩大几倍时,则会让更多小型节点退出,逐渐走向中心化。
给区块链扩容难吗?
动态 | 澳媒盘点12国加密货币税制 日本税率最高:7月23日,澳大利亚加密货币媒体Mickey发文盘点各国加密货币税制,并指出日本加密货币税率非常高。根据2017年4月实行的资金结算法修订版,加密货币交易所产生的利益所得划分为杂项收入,所得税最高可达45%,作为伴随着损失的交易市场税率来说非常高。此外,该媒体列举了以下几个国家的加密货币税制:1、德国:加密货币交易免除附加税,持续保有加密货币一年以上可免除转让所得税。全部欧洲市民向德国转移资产时可免除转移税。2、新加坡:长期投资加密货币的企业和个人免除转让所得税。3、葡萄牙:不像加密货币征收附加税和所得税,但企业通过加密货币交易所得的收益需要课税。4、马耳他:加密货币的日交易作为法人税征收税金,但个人投资者购买和拥有加密货币不用缴纳税金。5、马来西亚:不需要缴纳转让所得税。6、白俄罗斯:对加密货币挖矿和对加密货币的投资不征收税金。7、瑞士:对专业投资者的加密货币交易征收法人税,挖矿被视为个人营业收入,但个人投资者的投资及交易不需缴纳转让所得税。8、加密货币被认为是资产,纳税方式和股票一样;如果购买加密货币并保留一年以上,根据收入水平征收0%至20%的税金。9、澳大利亚:当所有交易均被视为转让收入,并且兑换为澳元时要求保留所有准确的交易记录;如果进行加密货币投资获得的利润,就要交纳与个人所得税相同速率的税金。但如果持有1年以上的加密货币,将减免50%的税金。10、以色列和瑞典:如果纳税人不能证明他们购买的加密货币的购买额,将会征收百分之百的税金。[2019/7/23]
早在2010年时中本聪就已经探讨过扩容问题,最初中本聪在比特币源码中设定区块容量为32M,但后来区块交易量一直很小,就把容量设置为了1M。他自己也认为如果有扩容需求,那么在代码中设定区块高度自动升级区块容量就好了。
动态 | 汇通网盘点2018年全球金融业十大热词 加密货币上榜:今日汇通网盘点了2018年十大金融业热词,分别为:1)美国政府关门;2)英国脱欧;3)全球贸易摩擦;4)意大利预算危机;5)德国经济失速;6)加密货币泡沫;7)伊朗制裁;8)美联储加息;9)新兴市场货币危机;10)美债收益率。[2019/1/7]
但是后来比特币扩容却不是那么顺利,主要分歧在于是采用「隔离见证和闪电网络」,还是「增加区块容量」。前者认为「区块容量增大要求更高带宽和存储,会使节点逐渐走向中心化」,希望借助隔离见证和闪电网络这两项技术完成扩容,不增加区块容量。
注:这也是为什么Eth2希望采用PoS降低节点门槛,从而让更多人可以成为验证人,使其完成去中心化世界账本的理想。
当然这最后已经不是技术问题了,而是上升到了意识形态之战,经历香港共识的出尔反尔与不信任,最终走向硬分叉的道路,形成目前BitcoinCore和BitcoinClassic两条扩容路线。
比特币扩容过程就像一场戏剧,我们可以看到诸如SegWit、SchnorrSignature、LightningNetwork等扩容技术落地实现,但还未有质的改变。
动态 | 证券日报发布2018年区块链行业焦点盘点:证券日报发布《2018年区块链行业焦点盘点:乱象频发币圈狼藉监管筑篱》文章称,很多人将此轮区块链热潮与20年前的互联网泡沫相比。可以确定的是,区块链“泡沫”一定有,但区块链能否如互联网般改造世界,尚难下定论。监管部门去年以来重拳出击,规范资本市场“炒链”行为,严厉惩治ICO。从中央到地方,掀起防范以“区块链”名义进行非法集资的高潮,不断给区块链“排瘦身”。而瘦身后的区块链也正逐步回归理性——币圈萧条,市场开始重新审视以比特币为代表的加密数字货币的价值与意义;去芜存菁,越来越多的企业沉下心转向技术应用开发;人才成本也挤出“泡沫”,回归同行业正常水平。[2019/1/4]
SegWit:交易数据压缩至25%;
SchnorrSignature:单签名数据压缩至50%;多重签名:多笔交易压缩成单笔交易体积;
LightningNetwork:缺少点对点小额支付场景,资产规模仅有1000+BTC。
午间行情盘点:BTC全球均价8771美元,涨幅0.42%,火币Pro上交易价格为8761美元,币安交易价格为8766美元,OKEx上交易价格为8778美元。其它主流币种在火币Pro的行情为,BCH现价1270美元,涨幅3.98%;ETH现价861美元,涨幅3.17%;ETC现价34.52美元,涨幅11.13%;LTC现价182.2美元,涨幅16.89%;XRP现价1.02美元,涨幅3.87%。[2018/2/14]
后来闪电网络白皮书的作者JosephPoon转战以太坊社区,与Vitalik在2017年发布Plasma白皮书,试图解决以太坊的扩容问题。
Plasma主张将交易的计算和存储搬到Layer2,然后将多笔交易压缩成一个区块,并将区块的默克尔根提交到Layer1Plasma合约,从而提高吞吐量和降低交易成本。
Layer2依赖Layer1Plasma合约作为安全信任和仲裁层,如果Layer2出现问题/作恶,那么用户可以借助Layer1Plasma合约退出资金。退出资金要等待约2周的挑战期,在此期间任何人都可以提交「欺诈性证明」证明退出无效,从而获得奖励。反之,若无问题则等待挑战期结束,顺利退出。
区块链概念股涨跌盘点:
四方精创(300468):现价42.80元,涨幅6.28%,成交额3.52亿,流通市值28.62亿;
飞天诚信(300386):现价17.81元,涨幅1.77%;成交额4.60亿,流通市值35.28亿;
赢时胜(300377):现价13.37元,涨幅1.67%;成交额7.64亿,流通市值68.15亿;
第一创业(002797):现价9.87元,涨幅0.82%;成交额8.99亿,流通市值189.35亿;
广电运通(002152):现价7.52元,涨幅0.82%,成交额3.56亿,流通市值146.99亿;
北大荒(600598):现价11.30元,涨幅0.53%;成交额1.54亿,流通市值20.88亿;
新国都(300130):现价25.61元,跌幅0.27%;成交额1.08亿,流通市值40.25亿;[2017/12/20]
Vitalik称Plasma是sidechainsthathaveanon-custodialproperty,究其原因主要是用户需要信任SideChain机制,而无法保障自己资金的所有权,但Plasma通过交互式欺诈性证明可以让用户随时申请退出资金,即便Plasma子链出现问题/作恶。?
Plasma曾是社区的希望,我们可以看到许多Plasma变体实现诸如OmiseGo、Matic、Loom等,但因为一些缺陷,它并没有获得社区最终的青睐:
缺少数据可用性,用户不得不依赖Plasma可信任节点数据或不断监控网络是否作恶,无法获得同等于Layer1的安全性。
提款周期长,依赖长达两周的欺诈性证明挑战期,如果有人作恶,同时挑战期内无人发现并提交作恶(欺诈)证明,那么用户资金存在损失风险。
上面这段话可能有些难以理解,我们来举个数据可用性的例子:
当你去玩德州扑克时,你从柜台(Layer1)将美元换取筹码,然后你开始随便找了一张桌子玩了几个小时德州(Layer2交易),当你赢到盆满钵满的时候,你准备起身到柜台兑换筹码。此时的坏人给你当头一棒,你失去了记忆(数据不可用),牌桌上的荷官当作什么事情没有发生过一样,重新开始刚才的牌局,走你本应赢到的筹码。
从过去比特币和以太坊扩容情况来看,我们逐渐找到了理想扩容方案应该有的样子
保持区块容量大小,避免走向中心化;
支持数据可用性,用户可以从L1上重建交易状态;
随着2019年以太坊硬分叉升级-Istanbul,我们离理想扩容方案越来越近,此次升级包含两个Layer2友好的EIP提案
EIP-1108:使SNARKs和STARKs验证运算更便宜;
EIP-2028:降低CalldataGas消耗量,以便L2数据采用Calldata形式低成本上链。
Layer2Rollup的现状
什么是Rollup??
Rollup有不少中文译名,其中一个打趣的翻译是「春卷」,你可以想象将食物卷起来一口吃下去的感觉。实际上,Rollup就是将交易数据压缩放到Layer1上,从而实现同样的区块容量可以塞下更多交易,将30TPS扩容到3000TPS级别,再搭配上Eth2Sharding扩容,效果可以媲美当下Visa的水准。
如何压缩数据?
压缩是Rollup的精华,巧妙的压缩技巧可以塞下更多的交易,同时压缩数据上链可以提供「数据可用性」,保障用户资产安全。
一笔简单的以太坊交易(比如发送ETH)通常消耗约110字节。然而,在Rollup上发送ETH仅消耗约12字节。我们以收款地址和交易签名举例:
To:使用「索引」来代替20字节的地址(例如:一个地址是「状态树」中的第4,527个地址,我们就可以用索引4,527来表示它);
Signature:利用零知识证明的特性,将数千笔交易签名转化为零知识证明,通过检查证明的有效性,从而证实数千笔交易有效。
Rollup方案对比
Rollup方案主要分为两种:ZKRollup和OptimisticRollup。前者采用有效性证明,后者采用欺诈性证明,这两种证明方式背后的理念是不同的:
有效性证明:采用数学的方式保障资金安全、用户体验流畅和隐私,但短期内无法支持通用的EVM计算;
欺诈性证明:支持通用EVM计算(方便以太坊项目迁移),但短期内无法采取零知识证明,所以折衷选择欺诈性证明,保障资金安全。
最后,本文为了讲述Layer2发展历程提及了一些过往不同的扩容方案,但这并不意味这些方案的思路是失败的。这其中除了技术问题,商业可行性也是值得深思的,正如Vitalik对这两种Rollup方案的评价:
短期内,OptimiticRollup很可能在通用的EVM计算中胜出,而ZKRollup则可能在简单的支付、交易和其他特定应用场景中胜出。但从中长期来看,随着ZK-SNARK技术的改进,ZKRollup最终将在所有场景中胜出。
比特币
扩容
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本文来源:
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文章作者:阿树
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