简明理解以太坊 Layer 2 方案 Optimism 运行机制与进展

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Synthetix 的测试显示, Optimism 可使 Gas 费降低 143 倍,交易确认时间低至 200 毫秒。

原文标题:《白话解读 Optimism 的运行机制》

撰文:0xRafi

1/ 由于 Optimism 团队发布了消息表示其主网上线时间将提前,我认为大家很有必要了解以太坊 Layer 2 解决方案 Optimism 是什么、它是如何运作的、以及它会给以太坊带来什么。

简明理解以太坊 Layer 2 方案 Optimism 运行机制与进展

2/ 大家之所以这么期待,是因为诸如 Optimism 此类的 L2 解决方案有助于:提高以太坊的吞吐量 (每秒交易处理量);缩短交易打包等待时间 (确认一笔交易所需要的时间);以及大大地降低 gas 费。而且是在不牺牲以太坊主网安全性的前提下进行扩容。

3/ 这就是真正的 Layer 2 解决方案与 「单纯的侧链」 解决方案 ( 如 @0xPolygon 或 @xdaichain) 的最大区别。侧链解方案有自己的共识机制和安全性,并且不能从以太坊 Layer 1 的安全性中获益,而 Layer 2 解决方案可以保持以太坊一层网络的安全性。

4/ 举个例子,如果我们使用 Optimism:当用户在以太坊主网 (或 Layer 1) 上提交了一笔交易,交易数据会存储在 L1 上,但是智能合约计算的处理将在子链 (即 Layer 2) 上进行,最后计算结果发回 Layer 1 中。

5/ 由于计算过程是一笔交易中耗时最久、成本最高的部分,因此在 Layer 2 处理计算大大地减少了 Layer 1 的计算需求,从而提高网络的吞吐量并降低交易费。L1 仅接收交易数据,将其发送至 L2 中,然后再接收 L2 的计算结果

6/ Optimism 是一个比较「通用」的解决方案。任何 L1 上的 Solidity 智能合约 (也就是任意的 L1 app) 都可以在 Optimism 的 Layer 2 上运行,且不需要构建额外的功能。

7/ 下图展示了 Optimistic Rollup 的工作方式,两个大方框分别是 Optimistic Rollup 合约 和 Optimistic 虚拟机 (OVM)。Rollup 为 L1 智能合约,负责接收交易数据,然后发送数据至 L2 中以及接收计算结果。但是有趣的部分发生在 L2 中。

简明理解以太坊 Layer 2 方案 Optimism 运行机制与进展

8/ 在 L2 上,交易会提交给一个 "Sequencer" 序列器 (可以说是 L2 上的矿工)。然后它会立即回应,生成一个已签名的收据以保证交易的执行和排序。然而,如果序列器作恶,没有正确地执行交易或者抢跑交易的话怎么办呢?

9/ 遇到这种情况时,用户可以向 L1 上的裁判合约提交那份已签名的收据,如果证实序列器没有正确履行其义务,那么 ta 就会被罚没 (即丢失其质押的资金)。所以 L2 可以说是一个小型的 PoS 系统。

10/ 但当遇到争议时,L1 上的裁判合约应能够像 L2 上一样进行计算,并获得完全相同的计算结果。这就需要运用到 OVM 了。

11/ OVM 可以说是 L1 上的 L2 适配器,确保 L1 以太坊虚拟机 (EVM) 就像在 L2 中处理 L2 的计算一样。这样做的目的是使得 L2 上的任何计算都可以在 L1 上得到验证 (如果需要的话)。这非常重要。

12/ "Optimistic" 乐观的由来是,我们假设所有在 L2 上进行的计算是正确的,直到有人提出争议。如果存在争议,L1 上的裁判会在以太坊网络上重新运行该计算并检查结果。

13/ 为了激励用户充当「瞭望塔」并验证计算结果,Optimism 是如此设置的:任何人如果发现不诚实行为且对之提出异议,都可以从作恶序列器 (Sequencer) 的罚金中获得部分奖励。即使用户自己没有验证自己所有的交易,其他用户也会帮忙验证。

14/ 最棒的一部分是,一旦足够多的以太坊 app 在 Optimism 的二层网络上运行,大多数用户将花大多数时间留在 L2 上,而不需要回到 L1 上 (除非出现争议需要解决,或者用户有提款需求)。

15/ 看到这里,也许读者会觉得这将使得以太坊 L1 无效。然而事实上,这将进一步扩展以太坊的生态系统,以太坊将可以支持新的、吞吐量更大的应用,而按照当前网络的容量这是无法实现的事情。

16/ Optimism 另一个很棒的点是,它具有「账户抽象」功能。也就是说,每个账户都是可以被改动的「合约」账户,因此可以实现各种交易条件,如多签或者其他 gas 支付方式。

17/ 那目前 Optimism 的应用情况如何?首先,Synthetix 现正在私人主网上运行 Optimism。一旦实现完成,Synthetix 计划将其质押以及挖矿功能完全转移到 L2 上,然而将交易功能同时在 L1 和 L2 上保留

18/ @Uniswap 在 10 月 19 日使用 Optimistic Rollups 运行了一个游戏化的概念证明 (Unipig),并且一旦 Optimism 上线主网,Uniswap 将会是他们的第一批用户。@chainlink 也宣布了其将和 Optimism 合作,@coinbase 钱包增加了对 Optimism 测试网的本地支持 ......

19/ @compoundfinance 估计也会支持 Optimism (还没确定下来),@RariCapital 也会在他们平台集成 Optimism。将来还会有很多项目加入,这将对以太坊网络速度和交易费带来意义重大的影响。

20/ 这对我们意味着什么:Synthetix 的测试显示,使用 Optimism 后,gas 费最多可以降低 143 倍,交易确认时间低至 200 毫秒;而 Unipig 测试显示,gas 费最多可以降低 100 倍,交易确认时间低至 169 毫秒。

21/ Optimistic Rollups 同样非常适合以太坊 2.0 的生态系统。因为以太坊 2.0 将首先推出数据扩容方案,其后再推出计算扩容方案。在初期,Rollup 将首先保证计算方面的可扩展性,并与以太坊 2.0 并存。

22/ Optimistic Rollups 同样非常适合以太坊 2.0 的生态系统。因为以太坊 2.0 将首先推出数据扩容方案,其后再推出计算扩容方案。在初期,Rollup 将首先保证计算方面的可扩展性,并与以太坊 2.0 并存。

23/ Optimism 团队提出的最后一个很棒的想法是,使用 MEVA (即矿工可提取价值拍卖) 来选择序列器。Karl 在 ethresear.ch 发了篇文章《MEV 拍卖:通过拍卖交易顺序权来解决 MEV 问题》来解释这一内容。

24/ 最后还有一些其他链接:

  • Optimistic Rollup 介绍
  • @kelvinfichter 对 Optimism 的 视频介绍
  • Blockcrunch 播客,嘉宾 @kevinjho :
  • Synthetix 宣布向 Optimism 迁移

来源链接:twitter.com

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