什么是 Plasma,Plasma Cash?
烟7火
发表于 2022-11-15 22:18:19
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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。$ p1 \4 }8 w8 z: x9 f
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。3 t# c+ N* s, C7 k
前方高能预警!& i4 M" u. B7 J$ a& i( d6 [* S
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1:想要成为Plasma运营者的人(wannabePlasmaOperator)将Plasma合约布置到主网上7 i; Q$ J" T6 f& ]
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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。/ \% m" Q$ P+ P/ i) J5 ]/ [
2:Plasma运营者打包一个块1 k5 K; K0 M4 w' m3 j0 |/ s4 [
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。$ O' X9 z* N) U0 @. f" Q
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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。2 J" a, W1 l# m7 L8 M" i
3:新用户Kanye在Plasma合约中质押以太币换取PETH: `4 Y9 c/ N6 B. Q+ F& f
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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。)9 k! x4 O+ E/ f* T+ h/ ?* E& X
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!" c1 `# G! R" ^( _/ {4 M6 B6 p
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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。7 N! ?7 z) K L; L, A
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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。3 n* N$ o5 N! b' O' l! N B: y6 h
交易. [: E# o0 k; [4 W1 f7 `6 ^/ E
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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。
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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。
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退出机制0 W4 k6 E# v1 m) m: t/ N/ d
可以针对满足以下情况的退款发起退出挑战:
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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2 I- b) d$ H. X. T. f
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。
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如果遭遇攻击怎么办?$ T, o/ W) v* r& K; c5 h
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9 `5 m% f, t( \; [: Z
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% X5 u( `) i9 D9 u: B9 I
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**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。6 R2 \! h( l* p- s7 c4 Y( _
**Casper验证:**运营者可以是CasperPoS验证者!
你还能想到其它用处吗?1 }) g) V3 r$ D3 V" T0 M9 |7 F% k$ H
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Plasma的设计模型
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