Plasma Cash 开发者指南：你需要知道的一切

Loom Network 正在构建一个基础设施平台，以帮助以太坊扩展达到真实世界用例，这是第一个正式上线的以太坊扩展解决方案。

Loom 让开发者通过部署到高吞吐量的以太坊侧链来运行大型应用程序，同时保持以太网主网的安全优势。

在之前的一篇文章里，我们讨论了使用转移网关将资产从Loom转移到以太坊主网。在本文中，我们将谈谈另一种实现方法：Plasma Cash。

简单地说，Plasma Cash 让用户可以将他们的数字资产从以太坊主网安全地转移到侧链，而无需信任侧链。你转移到侧链的每个资产都会分配到一个唯一的序列号，并有它自己的事务历史记录。

Loom 已经构建了一个名为 PlasmaChain 的共享侧链，使用了转移网关和 Plasma Cash 两种功能。

让我们先快速回顾下转移网关，然后看看 Plasma Cash 有何不同，最后再深入了解 Loom 最近发布的 Plasma Cash 命令行界面。

回顾转移网关

转移网关利用任意的 oracle 来在链之间转移资产。也就是说，如果没有人发起的话，链之间是不会发生交互的。

Charlie 可以在以太坊主网上购买一张卡牌，然后将其存入以太坊主网的转移网关合约。这会触发 Oracle（服务器）监听该合约，以便在 PlasmaChain（或其他 Loom 侧链）上为相应的资产发出所有权变更请求。

然后Charlie就能去 PlasmaChain 上提取该资产了。这个代币只能要么在以太坊主网、要么在 PlasmaChain 上“存在”。要在这两个链之间移动，需要通过将所有权转移到转移网关合约来“销毁”发送链上的那个代币。

Plasma Cash 有何不同？

Plasma Cash 的原理略有不同。 Loom 侧链使用 Plasma Cash 定期向以太坊主网报告梅克尔证明（Merkle proofs）作为“检查点”。

Plasma Cash 实现的工作原理是拥有一个存在于以太坊主网的以太坊 Plasma 合约（EPC）和一个同以太坊主网合约进行通信的 Loom Plasma 合约（LPC）。

用户一开始有一个以太坊主网上的代币。然后他们将其 Deposit（存入）EPC，它会发出一个事件。此事件由侧链 oracle 接收，然后继续用包含存入资产的单个事务在侧链上创建一个区块 —— 单个事务使“退出”（或提取）过程更容易。

该事务将在 PlasmaChain上为用户提供一个 Plasma Cash 代币，代表其存入的资产。用户可以以任何方式在侧链上自由地交易和使用该代币，包括将其转移给其他用户。

PlasmaChain 将通过提交每个区块的梅克尔证明来定期检查以太坊主网上的EPC，以验证代币所有权的变更。

梅克尔证明检查点

Plasma Cash 链（实际上所有的区块链）都使用名为梅克尔树（Merkle Tree）的一个非常好的数据结构，来把有关事务的数据存储在一个区块中。

在比特币或以太坊的区块中，可能存在无数的事务。那么我们如何验证某个区块中是否包含某个事务呢？

想象一下，你想要显示事务A在第500个区块中。一种方法是让每个人都存储所有区块的原始数据，然后转到第500个区块并读取事务列表，直到找到匹配A的事务。然而，这需要大量的存储资源来维护。

节约时间和空间

为了节约计算时间和存储空间，对于每个区块，我们还生成了该区块事务的梅克尔根（Merkle Root）哈希。这些哈希被用来当作区块的“概要”，并可用于验证。

一颗梅克尔树将事务一起进行哈希来代表该区块的梅克尔根 —— 一个固定长度的哈希代表该区块中的所有事务。

梅克尔树示例

例如，这颗梅克尔树由四个事务组成，从 A 到 B。每个事务首先进行哈希，分别产生出 Hash(A)、Hash(B) 等等。然后，Hash(A) 和 Hash(B) 一起进行哈希，产生出树的另一层：Hash(Hash(A) + Hash(B))。在树的右侧，事务 C 和 D 也是如此。

因此，这个示例中最终的梅克尔根哈希就如下所示：

Hash( Hash(Hash(A)+Hash(B)) + Hash(Hash©+Hash(D) )

由于这个树的构造是递归的，我们实际上可以使用这个根哈希连同梅克尔路径一起来创建一个证明，该证明可用于验证给定区块的任何给定事务。

例如:

验证事务K是否包含在该区块中

如果用户想要用一个节点验证事务K是否在这个区块中，那么该节点只需要保留区块梅克尔根的列表。用户将提供(a)事务所在的区块号、(b)事务K、©梅克尔证明。

梅克尔证明由 Hash(K)、Hash(L)、Hash(IJ)、Hash(MNOP) 和 Hash(ABCDEFGH) 组成。节点可以从证明中计算缺失的 Hash(KL)、Hash(IJKL)、Hash(IJKLMNOP)，该区块最终产生的根哈希应该与文件上的根哈希匹配。

我们可以在这里看到节约的空间:

梅克尔树带来的空间节约

为何如此重要？

通过使用梅克尔根哈希，我们可以将一个区块链“备份”到另一个链上，而无需复制其整个事务数据库。这意味着，在存储方面，我们可以将 PlasmaChain 整个历史的概要保存在以太坊主网上。

PlasmaChain oracle 定期向EPC提交这些概要 —— 上次概要之后的所有新区块的一组梅克尔根。以太坊主网上的这个智能合约（EPC）可以用来保护 PlasmaChain。

Plasma 退出

要从 PlasmaChain 退出其代币，用户可以直接与以太坊主网上的 EPC 交互，提交梅克尔证明来显示他们是代币的当前所有者。

然后，他们进入“挑战等待期”，在此期间，任何人都可以提供证据，证明这个试图提取代币的人不是这些代币的有效所有者。

在此等待期结束之后，该用户的代币将在以太坊主网上可用。

Plasma Cash CLI

好吧，让我们再深入一点，实际尝试下由 Loom 发布的新的 Plasma Cash CLI。

你可以在这里查看源代码：https://github.com/loomnetwork/plasma-cli

这个 CLI 工具以 npm 包的形式提供，因此我们可以使用以下命令安装它：

$ npm install -g plasma-cli

如果在执行此步骤时遇到问题，你可能需要确保使用的是 Node v10.9.x。

在使用 plasma-cli 之前，我们需要用正确的参数创建 config.json 文件。你可以通过命令行传入所有这些参数来使用这些命令，但我强烈建议将其定义为配置文件以便于使用。

一个合适的 json 对象将包含以下字段：

{

  "ethPrivateKey": "",

  "dappchainPrivateKey": "",

  "plasmaAddress": "",

  "startBlock": "",

  "ethUrl": "",

  "ethEventsUrl": "",

  "dappchainUrl": "",

  "contractName": "",

  "dbPath": ""

}

我们来分析一下每一行的意思。

ethPrivateKey: 和你的以太坊帐户关联的私钥。

dappchainPrivateKey: 和你的Loom 侧链（即本例中的 PlasmaChain）账户关联的私钥。

plasmaAddress: 你连接的任何以太坊链上的以太坊 Plasma Cash 合约地址。如果你连接到 Rinkeby，则 EPC 地址为 0xd028e13a0b37e4b758b003a793cb6f0f6531ba75。

startBlock: 部署 EPC 的区块。这用于事件过滤，因此程序只会查看它之后的区块。

eth-url: 以太坊节点的网址。默认情况下，本地以太坊节点的网址是http://localhost:8545。我建议创建一个免费的 Infura.io 帐户以获得一个简单的 API 网址（如 https://rinkeby.infura.io/v3/{YOUR_PROJECT_ID}）。

ethEventsUrl: 监听以太坊事件的网址。这是 WebSocket （不像 eth-url的 HTTP 网址），它在传输数据方面比多个 HTTP 请求都更为有效，并且总体开销更低。如果你连接到 Rinkeby，请尝试 wss://rinkeby.infura.io/ws。

dappchainUrl: 你要与之交互的 Loom 侧链节点网址。对于 PlasmaChain 测试网（extdev），网址是 http://test-z-asia1.dappchains.com。

contractName: 这个不是必需的，只会给你正在交互的合约一个名字；plasmacash应该可以的。

dbPath: 这是一个本地存储数据便于访问的路径; 对于这个字段，/tmp/pcashDB.jsob 就够了。

使用 CLI 进行转移

当你准备好配置文件，我们就可以用以下命令来启动 Plasma Cash CLI工具:

$ plasma-cli --config config.json

你会收到一个空的提示。很正常，仅仅意味着它初始化了 CLI 工具并准备好接收命令。尝试 help，获取这个新提示符将接受的命令列表。

如果我们输入 myCoins ，我们应该看到 []，提醒我们当前没有存入币。我们接着把1000000000000000 Wei（约0.001 ETH）存入合约中，将它变成我们可以在 PlasmaChain 上使用的币。

注意：要做到这一步，你的 Rinkeby 账户里需要有ETH；否则，你将得到一个资金不足的错误提示。

$ depositETH 1000000000000000

大概需要30秒来确认事务，你最后应该会看到类似这样：

请注意，这是两个命令的输出：depositETH，然后是 myCoins，我用这两个命令来验证我的币是否正确存入。输出将有许多 [B]，它代表以 BigNumber 格式编码的大整数（基于以太坊的交互标准）。其实我们只需要担心第一行，slot: [B] 这个数字是你的币ID，你将使用它来转移或退出币。

由于 Plasma Cash 的工作原理，当你把那个 Wei 转换为 Plasma Cash 代币时，该代币代表该 Wei 的整个值，不能进一步分割或组合（此功能正在开发中，将来可用）。因此，现在你有一枚价值0.001 ETH的币可以使用。你不能在某处使用0.0005 ETH或者将两个0.001 ETH的币组合成一个0.002 ETH的币。必须退出并重新存入才能获得值不同的代币。

如果你试图转移 ERC20 或 ERC721 代币，过程也是一样的，除了你还需要为代币合约提供地址：depositERC20  或 depositERC721  。字段将是代币合约的地址。

要把你的币转移给另一个人，你可以使用:

transfer  ，在我们的例子中，我们的0.001 ETH币是coinId: 96726d…，如在输出的 slot 字段中所示。

这个币的接收者 —— 在他们的CLI上 —— 然后应该调用 recieve  来确认币的所有权。如果他们不这样做，币仍然会被列为由发件人拥有。

要从 Plasma Cash 系统中提取你的币，需要退出并最终获得币。

退出并最终获得一枚币

首先，我们需要调用 exitCoin  来启动退出。客户端将通过向你收取挑战押金来启动退出。在挑战期收到押金，作为制止错误退出的奖励。在此期间，币的“状态”（如果你通过  或 myCoins获得币信息）为1，意味着币处于挑战期。

质疑期结束后，我们可以对币进行 finalize ，将其置于状态2，准备取出。然后只需要输入 withdraw  和 withdrawBonds来提取币并返回你押的所有资金。

就是这么简单！

希望这个通过 Plasma CLI 使用 Plasma Cash 的介绍能对你有用。如果你遇到任何问题，欢迎加入电报上的 Loom SDK 聊天室，大家会很乐意帮助你的。

Loom Network 是一个为以太坊构建高度可扩展的DPoS侧链的平台，专注于大型游戏和社交应用。

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