什麼是Ethereum Plasma?

可擴展性是乙太坊的主要關注點之一。目前,其網路在容量和速度方面面臨的限制使其無法在全球範圍內被更大規模地採用。

乙太坊等離子體(Plasma)是由乙太坊聯合創始人Vitalik Buterin和Joseph Poon共同提出的。該概念於2017年8月作為乙太坊的擴容解決方案誕生。與Thaddeus Dryja一起,Joseph Poon還負責了閃電網路(Lightning Network)的最初概念,這是在2015年提出的比特幣擴容解決方案。儘管等離子體和閃電網路都被提出作為區塊鏈的擴容方案,它們有著自己的機制和特殊性。

本文將簡要介紹乙太坊等離子體,但值得注意的是,等離子體不是一個單獨的項目,而是一種鏈下擴展技術,或者說是一種用於構建可擴展應用程式的框架,它可以由不同的研究小組或公司以不同方式實現。

等離子體是如何工作的?

乙太坊等離子體的主要思想是建立一個側鏈框架,它將盡可能少地與主鏈(在這種情況下是乙太坊)進行通信和交互。 這樣的框架被設計成操作一個樹狀的區塊鏈,它以分層方式排列,使得可以在主區域之上創建許多較小的鏈。這些較小的鏈也稱為Plasma chain或者子鏈。

等離子體的結構是通過使用智慧合約(smart contracts)和默克爾樹(Merkle trees)建立的,可以創建無限數量的子鏈 – 基本上都是父鏈乙太坊區塊鏈的較小複製。在每個子鏈的頂部,可以創建更多的鏈,這就是它被被稱作樹狀結構的原因。

基本上來說,每個等離子體子鏈都是一個可定制的智慧合約,可以設計成以獨特的方式工作,以滿足不同的需求。這意味著鏈與鏈可以共存並獨立運行。最終,等離子體將使企業和公司夠根據其特定背景和需求以各種方式實施可擴展的解決方案。

因此,如果等離子體能成功開發並在乙太坊網路中實現,(乙太坊的)主鏈將不太可能變得擁擠,因為每個子鏈將被設計為以特定的目標工作 – 這不一定與主鏈的目標相關。因此,子鏈將減輕主鏈的整體工作。

防偽證明

子鏈和根鏈之間的通信由防偽證明保護,根鏈將負責保持網路安全並懲罰惡意行為者。

每個子鏈都有自己的機制來驗證區塊以及實現防偽證明,(這些)可以構建在不同的共識演算法之上。最常見的是工作量證明(Proof of Work),權益證明(Proof of Stake)和權威證明(Proof of Authority)。

防偽證明確保了如果發生了惡意行為,用戶能夠報告不誠實的節點,保護他們的資金並退出交易(這涉及與主鏈的交互)。換句話來說,防偽證明作為一種機制,通過它,等離子體中的子鏈可以向其父鏈或根鏈提交投訴。

MapReduce

等離子體的白皮書中還提出了一種非常有趣的應用,叫做MapReduce計算。基本上來說,MapReduce是一組在組織和計算在跨多個資料庫的資料時非常有用的函數。

在等離子體的環境中,這些資料庫是區塊鏈,並且鏈的樹狀結構允許MapReduce被用於驗證樹狀鏈中的資料,這極大地提高了網路效率。

大規模退出問題

困擾等離子體的一個主要問題是大規模退出問題,這是指許多用戶試圖同時退出他們的等離子鏈,充斥根鏈並導致大量網路擁塞的情況。這可能是由欺詐活動,網路攻擊以及子鏈或是一組鏈可能出現的任何其他類型的嚴重故障而引發的。

結論

基本上來說,等離子體是一種鏈下解決方案,它通過創建許多較小的樹狀結構的鏈,嘗試顯著提高乙太坊網路的整體性能。這些鏈將減輕主鏈的工作,使得主鏈可以每秒處理更多的(其他)事務。

由等離子體提出的連結區塊鏈的分層模型具有很大的潛力,目前正在被許多研究小組測試。通過適當的開發等離子體可能會提高乙太坊區塊鏈的效率,並為去中心化應用的部署提供更好的框架。此外,該想法也可以由其他加密貨幣網路進行調整和實施,作為未來避免可擴展性問題的一種方式。

乙太坊等離子是一個開源專案,公共存儲庫可以在他們的GitHub上找到。除了乙太坊外,還有許多其他加密貨幣和GitHub存儲庫正在做有關於等離子體的工作,比如OmiseGO,Loom Network和FourthStateLabs。有關於更詳細的以及技術資訊,您可以參考官方的等離子白皮書或LearnPlasma網站。