对话Vitalik Buterin:分片和Rollups的结合将带来10,000倍的扩容提高

时间:2021-07-12 13:04       来源: www.aixin0318.com

近期,ETH联合开创者 Vitalik Buterin 参加了博客主持人 Lex Fridman 的采访,在采访中说到了数字货币、监管、MEV 、ETH2.0、PoS 安全性、Layer 2 、大合并、Polygon 等等内容。采访时长约3小时,本文采编自本次采访的一些内容,完整内容请参考本次采访视频:

以下采编自本次采访的部分内容:

Lex Fridman:Shiba Inu 于 2020 年创建,模仿了 狗狗币,你被赠予总提供量的 50% 的 Shiba,然后你“销毁”了被赠的 90%,价值 67 亿USD,并你将 10% 赠送给了印度 COVID-19 救援基金 ,表示自己不想享有这么大的权力。

Vitalik:我先来讲说这种币的背景与给我赠送这部分币的故事。狗狗币 刚开始在 2014 年左右的时候以一种“joke”的形式被创建,刚开始大家并没把它当回事儿。我在 2016 年的时候资金投入了价值 25000 USD的 Doge,当时我还想着要怎么样跟我妈讲解我把钱资金投入到了这部分DOGE,这个币唯一有趣的就是它带有狗的logo,最后证明这是我最好的资金投入之一。然后在 2020 年底,埃隆马斯克 开始讨论 Degecoin,然后当时其市值疯涨到了 500 亿USD,它上疯涨好多次,譬如首次从 0.8 美分上涨到了大约 7 美分,这是在1天之内发生的。我记得当时我还在新加坡,看到了其价格疯涨了超越 100%,然后当时我就想我持有些 Dege 值好多钱了,然后我卖出了持有些一半的 Doge,获得了 430 万USD然后直接捐出去了。几小时之后,其价格就从大约7美分跌到了4美分。因此我在高点卖出了 Doge,当时感觉自己是个非常厉害的 trader。后来 Doge 又从 4 美分涨到了 7 美分然后 50 美分。Doge 成了影响力非常大的东西,不少没听过ETH的人都听说过 Doge。这是我未预料到的。

然后有的人就会想,既然 Doge 的市值都能达到 500 亿USD,那样模仿它的其他币应该你也能达到几十亿USD,我感觉这就是创造 Shiba 这部分人的想法。但他们直接给了我 50% 的 Shiba 提供量,但他们不是首个赠给我币的项目。大约在 2020 年底,有个预言机项目 Tellor,我想这个项目应该是 Chainlink 的角逐对手,我记得他们直接将价值 50,000 USD的币打给了我,然后他们四处宣传闻“看!Vitalik 持有了大家的Token,他是大家的一个支持者。”意识到这一点之后,我就公开地通过 Uniswap 卖出了他们的 Token,将这个谣言终止了。

然后 Shiba 这部分人也更聪明一些,他们不是将币打到我的那个地址中,而是将币打到了我的冷钱包里面。然后我注意到大多数人在讨论这种币,我被捐赠的币也价值数十亿USD,然后我在拿到我的冷钱包密钥之后,就开始卖出一些币并将一些直接捐给了几个慈善机构。我事实上抛售了 80% 的 Shiba 并将获得的 以太币 捐给了一些组织,然后直接捐出了 20% 的 Shiba,包括印度 COVID 救援基金和其他机构。

Lex Fridman:你怎么样看待区块链的监管?最好的状况和最坏的状况是什么?

Vitalik:最好的状况是,区块链继续兴盛,然后大家找到了扩展区块链的办法,如此大家就可以在区块链上进行各种事情,也就是大家一直在谈论的所有不可思议的事情,然后还有不少非常不错的应用在区块链上运行,譬如被人们可以以更好的方法进行交互的 DAOs、让艺术家们可以更好地获益等等,然后获得足够的大众支持,被人们意识到数字货币可以做不少好的事情,还有其他有待理解的革新潜力。

最坏的状况就是,大家忽然觉得这项技术在被一些 bad people 用,但我不觉得政府可以阻止区块链的存在,但他们有能力使其边缘化,譬如禁止所有些交易平台和禁止所有主流雇主同意和用数字货币付款,使其产生的影响更小。显然我是期望好的状况发生。

Lex Fridman:大家来谈谈ETH2.0。Eth3 将怎么样使ETH愈加可扩展、愈加安全和愈加可持续?

Vitalik:事实上近期大家不再强调 Eth3 这个称谓,背后是什么原因刚开始大家设想了一个非常大非常红伟的愿景,想着所有好的事情将会同时发生:一条全新的区块链和一个全新的协议。后来大家慢慢地将路线图调整为愈加逐步的形式,PoS 和分片 都是伴随时间的推移而发生的,所有些功能和特点都也是这样,尽管一般的ETH用户感觉到的是无缝的体验,可能比之前的硬分叉升级要愈加复杂一些,但从用户的角度来讲并非那样复杂。

过去被觉得是ETH2.0的两个旗舰功能,而目前只不过被觉得是下一个ETH演变的旗舰功能,就是 PoS 和分片 。PoS 是一种共识算法或者说共识机制,共识机制就是互联网节点对于什么区块或则哪笔买卖以什么顺序上链的方法,确保一旦某个区块上链就没办法再被逆转。

目前存在的BTC和ETH等区块链用 PoW,基本上就是这个互联网中有不少计算机 对于要同意什么区块达成协议,而有时两个区块会被同时发布,因此需要对区块的顺序达成协议,因此需要一种“voting game”。但哪个的投票网站权重更大是不可以通过“一人一票”的方法的,由于某个 bad guy 可能会在其计算机上有1 00 亿台虚拟计算机,因此他就有 100 亿个虚拟节点,然后可能就拥有 99% 的互联网节点并控制互联网的所有。

为了阻止这种事情的发生,PoW 和 PoS 都是依据你为互联网贡献了多少 economic resources 来按比率决定你的投票网站权重的。那样在 PoW 中,你要证明你拥有多少经济资源 ,也就是你拥有多少台计算机并24*7运行它们,这种方法确实起用途,由于假如想要攻击互联网,你需要投入更多的计算机和更多的资金和电力,本钱是特别高的。

而在 PoS 中,不像 PoW 中那样通过24*7贡献算力,你仅需将肯定的币质押进系统中作为经济资源。我喜欢 PoS 不少年,由于它需要消耗更少的资源,它不像 PoW 那样需要从制造商那里购买挖矿设施并消耗很多的能源,而 PoS 仅需通过常见的电脑即可运行,你可以在你目前用的一般电脑上运行 PoS 验证者节点。因此这种方法要愈加不那样资源密集,不给环境带来负担。还有一个缘由是,基于 PoS,区块链无需像 PoW 那样支付那样多给维护互联网的人 ,现在BTC和ETH大约每年都提供大约等于总提供的 4% 给矿工,ETH大约每年新发行 470 万 以太币,目前总提供为 1.15 亿 以太币。但通过 PoS,大家预计每年的新增大约为 50 万到 100 万 以太币,这意味着总提供量不会增加地太快。

Lex Fridman:你感觉 PoS 的安全性怎么样?

Vitalik:我觉得 PoS 是很安全的,由于假如你想要成功攻击ETH互联网,那样基本上你需要拥有等于整个互联网中质押的 以太币 数目,譬如目前大家有 500 万 以太币 被质押 ,然后你 需要拥有 500 万 以太币 并加入互联网中,这部分 以太币 价值大约 150 亿USD,我觉得这比攻击BTC互联网的本钱都更高;第二,PoS 从攻击中恢复要比 PoW 更容易,在 PoS 中大家有不少针对攻击的手段,譬如大家有自动的 slashing 机制会销毁作恶者质押的币,而且社区还可以通过协调软分叉的方法来应付 攻击,攻击者在新链中将损失不少的币。

Lex Fridman:一些人觉得 MEV 是ETH面临的 一个威胁,啥是 MEV 与怎么样应付?

Vitalik:PoW 和 PoS 中都会存在 MEV 问题,也可以称之为 Block Proposer Extractable Value 。其基本意思是假如你有能力对于哪笔买卖以什么样的顺序被打包进区块,那样你可以借助这种优势来获得经济收益,不止是通过买卖费来获利,譬如通过抢跑或则尾随他人的买卖来获利,可以让区块建议者获得肯定比率的收益。

这种现象之所以是一种挑战,由于第一它有时会减少客户体验,用户的买卖不处于有利地位,而且更大的风险是 MEV 为矿工或验证者带来的规模经济,可能致使 PoW 挖矿或者 PoS 验证愈加中心化。因此生态系统已经对 MEV 予以看重,诸如 Flashbots 等项目已经在进行中。这确实是一个风险,但大家目前已经在做一些事情来应付。

Lex Fridman:大家来谈谈扩容的定义,具体来讲就是 Layer 1、Layer 2 与二者的交互,与分片的理念。

Vitalik:扩展区块链有两种范式,也就是 Layer 1 扩展和 Layer 2 扩展。L1 扩展就是通过一些机制使区块链本身可以处置更多的买卖,尽管区块链本身存在一些性能方面的限制;L2 扩展就是不对 L1 进行改变,而是在链上创建协议来继承 L1 的安全性,同时不少事情在链下进行,因此可以获得更多的扩容性。在ETH中,最受青睐的 L2 范式是 Rollups,最受青睐的 L1 扩容范式是分片 。

Lex Fridman:其中一种扩展区块链的方法是增加区块大小,在讲述 Sharding 之前,能否谈谈有关区块大小之争。

Vitalik:这是一个更好地写入区块链 和更好地读取区块链 之间的权衡。就去中心化而言,二者都是同样尤为重要的。假如某条区块链的读取本钱非常高,这就意味着大家就需要相信少数的节点,而这部分节点可以在没别的人赞同的状况下改变区块链的规则;而假如某条区块链的写入 很昂贵,那样每一个人都会转移至很中心化的二级系统。

因此我觉得这需要在两者之间获得平衡,偏向其中一方则会致使区块链往不健康的方向进步。我觉得现在BTC的区块大小 1 M 主要有两个缘由,其一是他们觉得可以读取区块链是真的尤为重要;其二是大多数人都在维护着不对其进行硬分叉的原则。更大的区块大小意味着区块链将愈加中心化,由于或有更少的人可以运行节点,而且还可能带来硬分叉。

Lex Fridman:那样啥是分片?分片有哪些特质?

Vitalik:分片并非像增加区块大小那样增加参数,而是要改变区块链的构造 ,使互联网中的单个节点只需要储存整个互联网的一部分数据和处置其中一部分买卖。使用这种模式的挑战并将至应用于区块链上是,区块链不止是将数据分散到互联网中,而是对分散到互联网中的数据达成协议并确保达成协议的数据是正确的。因此会存在如此一个悖论,譬如假设你需要一条可以每秒处置 10,000 笔买卖的区块链,但区块链中的每台计算机节点每秒只能处置 100 笔买卖,那样单个计算机怎么样在不验证所有买卖的状况下信赖其他计算机呢?

有好些办法可以达成这一点,譬如其中方法就是通过随机洗牌 验证者,譬如在一条 PoS 链中有 10,000 名验证者 ,为了容易起见,大家假设每一个验证者质押相同数目的币,然后对验证者进行随机打乱,将其中 100 名验证者 分配至验证某个区块,另外 100 名验证者被分配至验证另一个区块,以此类推。那样有效信息广播的方法是,某 100 名验证者在验证某个区块时会对其进行签名,以表示自己认可该区块的有效性,然后该区块的所有签名会聚合成 1 个签名并将至广播给互联网中的其他验证者,那样其他验证者就仅需验证该签名,而不需要直接去验证该区块中的买卖。其他验证者看到这个签名时,并非直接相信这个区块是有效的,而是相信该区块中的大部分验证者都认可该区块是有效的。因此假如我相信该区块的大部分验证者都是诚实的 ,那样非法区块就不会被纳入区块链中。这是一种容易的分片形式。

还有其他一些愈加明智的形式,譬如 zk-SNARKs 的定义,也即一种零常识证明,这是一种生成加密证明的理念,表示通过对某条数据运行一些复杂的运算生成一个证明。假如生成了这种证明,譬如你看到某个 zk-SNARKs 证明表示某个区块是有效的,那样你可以相信该区块是有效的。还有一种叫作数据可用性抽样 ,叫你确信区块中的数据已经被发布。基本上来讲,假如将这部分办法堆叠起来,那样你可以创建如此一个区块链系统,让个体参与者可以相信这条链上发生的所有都是正确的,而不需要自己亲自去验证。这就是 Sharding。

Lex Fridman:据我所知,ETH被建议的是达成 64 条分片,这是怎么样达成扩容的?这个数目是否固定的?这是达成其扩容性与信用卡或则 Visa 相角逐?

Vitalik:伴随时间的推移,这个 64 条分片的数目可以通过硬分叉的方法来来增加,且理论上可以达成 1024 条分片链。更多的分片链会带来挑战,譬如需要有一个检查和管理所有这部分分片的逻辑,假如有太多的分片则会带来更高的本钱,但尽管这样你还是可以稍加改变的。而且大家正在做的另一件事情,就是将 Sharding 与 Rollups 结合起来。

Lex Fridman:哦,Rollups。那大家目前来讨论 L2 的理念,

Vitalik:Rollup 的基本理念就是,用户将买卖发给某个中央聚合器 ,理论上来讲其他人都可以成为某个 Rollup 中的一个 aggregator,也就是一种无须许可的模式。Aggregator 所做的事情就是,他们将剔除与更新状况无关的所有买卖数据,然后保留更新状况所需的数据并进行压缩,因此仅需在链上发布这部分非常小的被压缩的数据,而不需要发布所有些买卖数据。在链上发布的数据量可能就会降低十倍。

还有就是不会在链上进行计算,而是在链下进行计算。有两种方法可以做到这一点,其中一种是 zk-Rollup,也就是提供一个 zk-SNARK 证明用于表示“我进行了计算,这是我的计算哈希的证明”,然后将该证明提交至链上,然后每一个人都去验证这个证明,而不需要验证所有这部分买卖;另一种办法是 Optimistic Rollup,基本上就是第一某人声称自己觉得的买卖结果是正确的,然后另一个人可以表示反对并声称买卖结果是不同的,假如存在如此的分歧,那样就需要在链上发布整个区块的数据并进行验证,错误的一方将损失不少钱。

因此,通过 Rollup 可以将 90% 的数据和 99% 的计算放在链下,然后将 10% 的数据和 1% 的计算放在链上,因此扩容性可以增加强约 100 倍。目前这部分系统针对一些应用已经上线了,譬如 Loopring 这个基于 zk-Rollup 的支付平台,你将资金存入 Loopring 系统便可以很低廉的买卖费进行买卖,譬如 5 美分 。尽管目前ETH上的 Rollups 仅支持几个应用,但预计几个月之后就会有完全兼容ETH的 Rollups。因此将 Rollups 和 sharding 结合翘起来就达到了 10,000 倍的扩容性提高,带来成千上万的tps。

Lex Fridman:因此这种扩容性可以更快地处置很多的买卖,并且本钱愈加低廉... ...

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