Plasma的设计模型使得人们可以通过发送链下消息来转移链上资产。它通过将交易吞吐量转移到Plasma链上实现根链的扩容。你可以想象这样一个场景：一位教授需要在短时间内给许多试卷打分数。他可以将这个工作分配给助教，由后者评阅试卷上的作答，并合计每题小分，只将最终分数报告给教授。

    每条Plasma链都会将有关交易顺序的消息换算成一个哈希值存储在根链上。比特币和以太坊都属于根链——这两条区块链具有很高的安全性，并且通过去中心化保证了（安全性和活性）。本文列举的所有例子均将以太坊作为根链。

    “Plasma不是带有默克尔树的中心化服务器。”

    ——Vitalik，2018年瑞士楚格TechCrunch。

    Plasma设计模型有两个主要的分支：PlasmaMVP和PlasmaCash。如果你想了解更多关于Plasma的研究谱系，请点击文末链接。让我们先了解一些背景知识并简要介绍使用流程，再深入探究各个部分。

    稀疏的默克尔树：大小恒定的完美默克尔树，之所以称作’稀疏’是因为多数叶节点都是空的。

    经济确定性：确保操作的不可撤回性，除非某一方花掉一大笔钱来产生另一种结果。

    UTXO：unspenttransactionoutput（未花费的交易输出）的缩写。每个交易必须从有效的UTXO集合中得到输入值。每个交易的输出值组成新的UTXO集合。比特币使用的就是UTXO模型。

    前方高能预警！

    1：想要成为Plasma运营者的人（wannabePlasmaOperator）将Plasma合约布置到主网上

    如果交易所之类的实体想要实现高交易吞吐量和低延迟性（甚至是即时经济确定性），不妨运行一条Plasma链并成为Plasma运营者。合约初始化过程中就会将合约所有者包含在内。

    2：Plasma运营者打包一个块

    运营者具有多重身份，其中一种是将交易聚集起来并排序打包进区块，然后将这个Plasma区块的哈希值提交至根链。

    Plasma有多种运行方式。不同的Plasma链可以有不同的治理规则、不同的代币和状态存储方式等等，不过所有Plasma链会定期将哈希值提交至根链，以便确保与根链一样的安全性。

    3：新用户Kanye在Plasma合约中质押以太币换取PETH

    在主要的两个Plasma设计模型中，你可以质押任意类型的代币，该代币会被转化成符合ERC20标准的代币，并通过Plasma链返还给用户。如果Kanye质押了以太币，他将获得PETH！如果他质押了比特币，他将获得PBTC！（PlasmaCash技术规范更支持CryptoKitties之类的ERC721资产，不过并非所有Plasma技术规范都支持任意类型代币的质押。）

    4：Kanye向非Plasma智能合约成员Donald汇款

    Kanye并不是只能向Plasma合约以内的成员汇款！他也可以向以太币大佬Donald汇款。

    在PlasmaCash实现中，你质押的每种代币都会被分配一个特殊的ID。这些特殊的ID都存储在稀疏的默克尔树上。代币交易只会改变代币所在叶节点的索引（index）。这就好比房屋买卖——在进行交易之时房屋是不会动的，然而房主会更换，房契会记录交易相关方以及换手率。这极大降低了检查代币历史记录的难度，因为你知道该看树上的哪个位置！

    让我们关注一下Kanye发送给Donald的代币的索引。Kanye在发送代币之时必须包括该代币的历史记录。如果代币经历过多次交易，就会生成庞大的历史记录！我们将来会设法改善这一点。对Donald来说已经很棒了，因为他只需下载自己关心的代币的历史记录。

    5：Donald有两个选择：是继续花费PETH，还是创建一个“退出”交易在根链上换回以太币。

    如果Donald要将PETH换回以太币，他无需像请求加入时那样向运营者提交信息。出于匿名之需，Donald想要立刻换回他的代币，因此不想继续交易PETH了。他取一段代币的历史记录来证明所有权，并将其放入退出Plasma合约的请求之中。他的“退出”交易还包括Gas费和作为质押的保证金。如果审核通过，且没人质疑Donald，Donald就可以在根链上将PETH换回以太币。

    太棒了！我们已经充分解析了最佳案例的真实场景，下面让我们深入研究一下各个部分吧：交易、退出机制和Plasma运营者的作用。要注意的是不同的实施方案之间存在各种规则和差异，不过你可以从下文了解一些核心的Plasma概念和术语。

    交易

    Kanye在发送代币之时必须将代币的历史记录一起发送出去。PlasmaCash的用户只需下载并查看自己关心的代币的历史记录。分片客户端验证能够减少每位用户的数据加载量。

    然而，如果一个代币经历的交易次数过多，会导致历史记录过大而无法交易。我们建议可以通过设置检查点来解决这一问题。检查点（Checkpoint）会将原先线性大小的证明缩减成一个常量，一旦检验点敲定后，客户端就可以提供上面的证明。PlasmaCash检查点建立在加密经济聚合签名之上，为代币在区块高度Y上由X所有这一纪录提供经济保证。

    遗憾的是，在PlasmaCash上发送任意小额的代币会困难得多（PlasmaDebit或状态通道可以解决这一问题，详情见延伸阅读）。用户通过调用押金函数来指定押金金额。虽然通过PlasmaCash发送ERC721代币比较好，但是PlasmaMVP的UTXO模型可以更好地处理任意金额的代币交易。

    退出机制

    可以针对满足以下情况的退款发起退出挑战：

    要求退回已花费的代币

    要求退回已退回的代币

    要求退回有无效历史记录的代币

    任何人都可以提交欺诈证明来挑战退出者，一经证实会没收退出者的保证金。

    如果遭遇攻击怎么办？

    如果Plasma链遭受黑客攻击，黑客必须提交”退出“交易才能成功偷走所有资金！在PlasmaCash上，黑客必须在“退出”交易中包括一张（作为安全保证金的）债券，他不能直接偷走所有钱。

    Plasma运营者

    Plasma运营者的主要作用是将交易聚集起来加入区块，将每个Plasma区块的默克尔根发布到根链上。

    在更复杂的设计模型中，可以由PoS验证者代替中心运营者，从而减轻关于交易审查的担忧。不过，中心运营者带来的好处多多，而且Plasma运营者的债权有很多有趣的用处：

    **即时经济确定性！**由于运营者是区块的创建者，他们可以提供交易打包和排序的相关保证。为防作弊，运营者要提供保证金；交易一经打包，用户便知交易已然敲定

    **惩罚无效退出：**如果运营者许可了无效的“退出“交易，我们可以予以惩罚，并没收保证金。

    **Casper验证：**运营者可以是CasperPoS验证者！

    你还能想到其它用处吗？

    Plasma的设计模型