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Metis能解决Layer2的哪些通病?

admin 2021-04-25 1338 浏览

以太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。

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)。

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。

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。

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。

微服务解决易用性

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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