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比特池塘 区块链前沿 正文

Plasma MVP 和 Plasma Cash 介绍

梦语曦曦s
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Vitalik提出了Plasma这个概念以解决Ethereum交易速度及成本的问题,不过提出的内容太概念性,没什么人知道该怎么实作,最小可行性的Plasma,而目前大家也是遵循这个规范来实作。Plasma属于layer2的solution,就是在主链之外做运作(也就是链下交易)。: p" M* |) m4 n# i* ?$ F1 ~. I
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Plasma简单来说就是链中链,每个链都可以有自己的链,自己的链还可以再有链,就像是tree一样的概念。举例来说,往后交易所就可以创造自己的链,在自己链内交易,速度快而且无手续费。而目前MVP的设计是在主链外多一层而已,还没有多层的概念。上个月的COSCUP有EthereumFoundation负责Plasma的开发者的分享,
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PlasmaMVP在每个Plasmachain会有一个operator,operator负责产块(可以想象是中心化的管理者),以目前来说,operator实作成RestfulAPIserver,而产块可以想作是在数据库insert一笔纪录,跟我们以往中心化的系统一样。而你要进入到这个Plasmachain需要先在主链上的smartcontract作存款(deposit)才能进入。然后Plasmachain每产一个块,就必须跟主链作回报。
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这样Plasmachain这边的块才算被confirm。每个Plasmachain是独立的,所以不能跨链交易,必须先转回到主链。那安全问题呢?operator是中央式的,如果被攻击或是原本就是恶意的呢?接续上面的例子,其实要把筹码换成新台币,没有这么简单。首先,要七天后才能领出(取出),这段期间就是挑战期(challengeperiod),在这段期间内,如果有人提出你在赌场内造假的证据,提交到法院(也就是主链)并被且被法院认证是造假,那你的钱就不能提领了。接着回到,如果operator跟某个账号串通,假造balance的数目怎么办勒?Plasma会依照transaction的顺序处理,从最旧的到最新的逐一验证。举例来说,
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    A存了5块存进赌场(A:5颗筹码)6 s. a; I: |& [9 P/ M- ]

3 U% A' A$ U4 F) _6 W  b7 K' b    B存了20块进入赌场(B:20颗筹码)(此时赌场共有25颗筹码)
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" x4 N/ @, \4 ?5 ?  Z) W    接着B给A3颗筹码(A:8颗,B:17颗),) X1 k$ m8 k8 q4 ~# s1 d* g( _& N" D
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    operator从桌底下偷偷拿拿自己带的1000颗筹码给了C
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, C; g" w- a3 i3 K4 W    这个时候,大家发现赌场诈赌,就会开始想离开,把筹码换回新台币,这个时候就会照1,2,3,4顺序来验证交易,验证到到第3步,A有8块可以提领,B有17块可以提领,AB领完后,赌场就没钱了,所以C想领假造的1000块也没钱可以领了。更细节的部分,可以参考
6 N) a, r' V: |( H9 S4 @+ a# S9 s) B( w: d
    Karl.tech对于Plasma的介绍7 z+ ]8 _/ C  }' d+ F: |/ D

, Q6 G8 D; b# o+ T: S$ D2 F    。PlasmaCash简单来说,PlasmaCash做了两个修改:1)每一笔存入Plasmacontract的钱,都给一个uniquetokenID(专有的TokenID);2)Merkletree的index存tokenID,内容存这个tokenID的交易纪录。这样有什么好处呢?你每一笔存入的钱都有一个ID,可以想作是进了Plasmachain,你的Eth就变成了ERC20token,所以当有人要偷钱的时候,就必须一个一个token地偷,对恶意的攻击者来说,变得很不方便。不过相对的坏处就是,你存进去两笔钱,要分开来用,不能合并一起,比较不方便。第二点,可以想象成,你的token有一个自己的帐户,所有的交易都在这个帐户里,要找纪录,证明交易都很方便,重点是寻找起来很快速,只要是关于这个token的交易但不在这个账户的,都是无效的。但是每一笔钱都有一个ID,可想象的是Merkletree会长得很大,EthereumResearch上有个简单的算术:Assumingwehavea(very)smallPlasmaCashchainwithonly21⁶(=65536)coins,thentheMerkleproofofeitherexistenceornon-existenceforagivencoinwillbeatleast32bytes*16siblings=512bytesperblock.IfweassumethatPlasmablockiscreatedonceevery15seconds,thenwe’llendupwith31557600/15=2103840blocksperyear.2103840blocksperyear*512bytesperblock=1077166080bytesperyear=~1.077gigabytesperyear.1gigabytepercoin,peryear!
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) a/ I6 q2 k" M! M    source:/ X' \4 n& Q( X8 V/ v: g
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    https://ethresear.ch/t/plasma-xt ... -data-checking/1926
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' R% L- h0 r! y! t: f0 a- h: {    简单来说,就是65536种token(也就是63356次存款),每年大概会多1GB的数据量。如果Plasma被大量使用,这个量会相当惊人。后来又有提出3 G/ \) b8 p7 g) L

' y" }2 y$ D! ], {    PlasmaXT
0 {3 J, O/ _3 e$ X3 S3 U
3 F' N3 \: U/ E7 J6 c) K5 T    ,是基于PlasmaCash之上做改进。资料会这么大,是为了要有历史纪录用于查证,而Plasma
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) T4 }% }" S% b) L( J$ c    XT提出了checkpoint的概念,定期做验证,也就不需要全部历史纪录了。Checkpoint的概念听起来很简单,就定期检查就好,但是operator并不是实际的一个链,只是一个apiserver,所以假如operator不提供交易纪录只提供Merkleroot那用户要怎么确认?假使有方法可以确认了,那token数量这么多,大家都同时确认,是不是会超过gaslimit的上限?目前解决方案,第一个问题,就是用使用者的签名验证,如果operator擅自在某个checkpointfinalize你的状态,那你就很容易地知道这个operator作弊,因为你没有在这个checkpoint签名过。第二个问题使用了checkpointzone,也就是每个tokenID有一个时间做验证(即一次只验证一部分Token的历史),例如ID号为0~99的在Nblock做验证,100~199的在N+1block验证…以此类推,解决了一次太大量的问题。
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