公链扩展性讨论
过去几年,公链扩展性问题一直是加密货币论坛的热门话题。智能合约平台的扩展性困境常被视为阻碍其主流应用的主要因素,但其他几个因素也起到了重要作用。Fluence指出,开发去中心化应用(dapp)并吸引用户使用的主要问题包括:加密货币用户数量少、用户体验差、融资困难以及扩展性问题。加密货币用户群体狭小主要是由于对加密货币认知有限、用户体验不佳以及扩展性不足所致,这些问题通常表现为高额gas费用和与dapp交互时的延迟等明显障碍。
当前加密货币领域概览
审视当前的加密货币领域,你会发现许多项目都承诺将成为能够扩展到数百万(有时是数十亿)用户并引发大规模应用的“下一代”区块链。对于这些平台中的许多,我们应持谨慎态度,其中不少专注于第一层扩展方案,如分片或权益证明(PoS)共识机制以提高吞吐量,但这些方案尚未投入使用。然而,其他项目则采用第二层解决方案,如比特币的闪电网络(LN)。
扩展性竞赛中一个被忽视的方面是那些为大型平台提供第二层解决方案的项目,如Matic Network。与试图从全面角度革新行业不同,Matic和Loom的dapp链等第二层项目专注于补充现有网络。对于Matic而言,这个网络就是以太坊。Matic不仅致力于通过Plasma和PoS侧链实现扩展性,还特别关注用户体验,这是传统应用中最具吸引力的特性之一,并且与公链的扩展性密切相关。
应对以太坊扩展性问题
以太坊作为首个上线的主要图灵完备智能合约平台,已在GitHub上聚集了增长最快的项目之一,并成为扩展性辩论的焦点。以太坊的扩展性问题已被广泛记录,当交易成本因gas费用飙升而变得高昂时,许多dapp变得难以使用,这种情况至今仍然存在。以太坊社区的更广泛举措是在协议层扩展,逐步推出Serenity——一个可扩展的分片PoS区块链网络。
尽管无法准确预测以太坊链上扩展努力将如何收效,但这并未阻止其他项目为网络开发补充解决方案。这些项目通常专注于游戏、去中心化金融(DeFi)或更好的用户体验等细分领域,它们应比下一个“区块链5.0”获得更多关注。Matic Network就是其中之一,其重点是可扩展的Plasma和PoS侧链,不仅可以补充以太坊的扩展性,还可以使dapp的用户体验更接近主流用户所习惯的水平。
Matic——Plasma和PoS侧链
Matic使用了一种优化的Plasma形式,这基本上是一种用于在第二层扩展以太坊的子链设计。从概念上讲,Plasma可以简单地理解为树上的分支,树干是主链——以太坊,分支是使用自己共识机制并锚定到主链的子链。因此,每个锚定到根链的子链都是Matic Network的一部分,并在其共识框架下运作。Matic通过实施双重PoS和区块生产者“检查点”系统,略微改变了Plasma的方法。区块生产者由PoS质押者选出,构成了Matic子链的基础层。
区块生产者数量较少,这是为了加快结算和区块生产速度。生产者生成的区块通过区块的Merkle根与检查点机制相连,PoS验证者会批准生产的随机区块组。任何人都可以质押Matic代币参与PoS检查点验证,验证者会签署区块生产者生成的子区块的Merkle根。验证者在批准提议的区块之前也会验证区块的证明。
根据Matic的说法,该机制锚定到以太坊链如下:“系统需要三分之二利益相关者的批准才能向根合约提议‘头区块’。一旦检查点在主链上提出,以太坊主链上的任何人都可以在规定的时间内对提议的检查点提出质疑。如果没有人质疑且质疑期结束,检查点将正式作为有效检查点包含在主链中。”检查点系统还在交叉引用代币提取与根链(以太坊)上的智能合约方面发挥着关键作用。
优势与未来计划
Plasma和Matic的双重PoS检查点设计的主要优势是dapp的吞吐能力和用户体验更符合主流需求。开发人员可以构建更无缝的dapp体验,而不必依赖以太坊主链上的交易结算,从而避免了高交易成本和每次用户交互时弹出的MetaMask交易。Matic将这种能力视为平滑从主链到Matic链的用户体验抽象,降低了整体复杂性,使与dapp的交互更加直接。Matic将为开发人员提供SDK、API和文档以在Matic上创建dapp,而Dagger是一个从以太坊区块链检索实时事件的高度实用工具。
Matic团队列举了众多潜在用例,包括P2P支付、流动性池、去中心化交易所(DEX)、借贷和信用平台、身份验证和游戏。特别是,NFT的使用及其在侧链游戏中的潜力是一个重要的考虑因素。出于多种原因,功能性游戏dapp更适合在侧链上处理,最重要的是它们不需要以太坊根链的持续交易最终性。然而,Matic还将使游戏能够保存进度(即游戏状态),这是Plasma设计的下游效应。
然而,Plasma和Matic仍面临几个障碍。Plasma退出的最佳实践等待时间——链下计算的最终化——大约为七天,导致用户体验不佳。Matic正在通过Nuo解决这一问题以减少退出时间,但Plasma的复杂性也引发了其他问题。Matic仍处于主网Alpha阶段,主网Beta计划于2019年7月发布。
展望未来,Matic寻求将广义状态扩展作为其下一个主要发展前沿。然而,这一主题高度复杂,发展途径众多,Plasma在调和其复杂性与用户体验/界面方面甚至受到一些核心开发者的批评。Plasma开发者中日益增长的一种情绪是,广义状态转换可以使用zk-SNARKs进行验证——这种隐私保护技术还可以将交易批量处理。
随着“区块链4.0或5.0”平台的不断涌现,它们不太可能获得推动加密货币进入主流的普遍采用或合法性。最终,更多用户可能会逐渐倾向于拥有大型开发者社区的平台,以及像Matic这样补充其扩展性和用户体验的项目。