摘要：自年初以來，一直在推廣和分享以太坊及其生態(tài)系統(tǒng)方面的知識。你可以把想作是以太坊的。在任何外部數(shù)據(jù)源例如網(wǎng)絡(luò)和區(qū)塊鏈應(yīng)用程序如以太坊方面的智能合約之間提供安全的認(rèn)證通道。

從2018年3月8日到10日，來自世界各地的以太坊專業(yè)人士、研究人員、投資者和愛好者涌入了巴黎來參加以太坊社區(qū)會議（EthCC）。

EthCC是由一家法國的非盈利組織Asseth籌備組織的。Asseth自2016年初以來，一直在推廣和分享以太坊及其生態(tài)系統(tǒng)方面的知識。

會議一共有超過800人參加（當(dāng)然也包括了原作者！）。

關(guān)于“擴展EthCC”的最后一次講座中的人數(shù)指標(biāo)

在三天的會議期間舉行了超過100個講座，主題范圍從管理、安全和隱私到DApp開發(fā)、游戲和去中心化交易等。

如果我仔細(xì)描述每一個講座的話，這篇文章就會太長了。所以既然我們在Loom Network的關(guān)注點在于可擴展性，在這篇文章中，我們將重點介紹EthCC的可擴展性講座。

在第二天， Karl Floersch展示了Plasma & 分片的最新進展。這個講座是他上周上傳的解釋Plasma視頻的稍微更多細(xì)節(jié)版本。

這應(yīng)該是我最喜歡的講座了，主要是由于Karl對他描述的概念所表現(xiàn)的能量和熱情。 目前，Plasma是為代幣轉(zhuǎn)移（ERCO20 / 以太）而設(shè)計的，但它可以擴展到更復(fù)雜的代幣，如ERC721或甚至更通用的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

應(yīng)該明白，Plasma不是一個協(xié)議，它是一種設(shè)計模式、一種技術(shù)。 最主要的要求是Plasma鏈必須（幾乎）像根鏈一樣安全。

Plasma技術(shù)背后的主要安全機制是“Plasma出口”，該過程允許參與Plasma鏈的用戶停止參與鏈并將他們的資金轉(zhuǎn)移回根鏈。 每個Plasma鏈也由其自己的“Plasma操作員”管理。

在用戶在Plasma鏈中進行交易并且想要將其資金轉(zhuǎn)移到主鏈的情況下，他們提交一個“退出交易”（即他們的交易歷史的默克爾(Merkle)證明，以證明他們擁有一定數(shù)量的資金）。 那一刻，就會產(chǎn)生一個“挑戰(zhàn)期”。

挑戰(zhàn)機制在大多數(shù)鏈下解決方案中都能看到。
從本質(zhì)上講，你允許任何人通過提交證明你的聲明無效的證據(jù)（在Plasma中這可以是交易歷史的Merkle證明，在支付通道中這可以是來自另一方的簽署消息）來挑戰(zhàn)你的聲明。
另外，在進行可能會受到挑戰(zhàn)的交易時，你還需要附加一筆小額獎金，以激勵人們在如果他們認(rèn)為你的行為是惡意的時候挑戰(zhàn)你。
這就像你試圖偷東西，并說“如果你能抓到我，我會付你5美元”。

在正常情況下，如果Bob想要將5個PETH（Plasma以太）轉(zhuǎn)移回根鏈，他會提交一個“退出交易”（加上賞金作為抵押品），如果它沒有被挑戰(zhàn)，Bob就可以在根鏈領(lǐng)取5ETH。 如果Bob的“退出交易”成功受到挑戰(zhàn)，它將被取消，挑戰(zhàn)者將獲得賞金。

Alice注意到Sam試圖退出并挑戰(zhàn)他。 在這個例子中，Sam的退出是具有欺詐性的，因此它被取消了，Alice收到了Sam的抵押品。

更危險的情況是，當(dāng)Plama操作員想要退出他們的鏈。 下面所描述的攻擊矢量圖涉及Plasma操作員開發(fā)一個區(qū)塊，獲得任意數(shù)量的PETH，然后嘗試退出，并將所有ETH鎖定在自己的智能合約中。 在這個例子中，Sam和Alice的PETH比Plasma操作員的PETH更早鑄造。

Sam和Alice注意到操作員的惡意行為并提交了“退出交易”（他們的會在操作員的之前被處理）。

為了“榨干”Plasma合約，如果Plasma操作員提交“退出”，Sam和Alice注意到了然后他們也提交“退出”。 較早的交易會首先被處理，這意味著他們可以首先安全地將他們的PETH兌換為ETH，然后當(dāng)Plasma操作員的“退出”得到處理時，它是無效的，因為合約現(xiàn)在是空的了。

Karl講座的第二部分是Plasma Cash，將在下面Vitalik的講座中介紹。

最后一部分是關(guān)于分片，0期和1期。

分片0期：
無硬分叉
驗證經(jīng)理合約與一組分片驗證程序，最多100個以太坊分片以及數(shù)據(jù)可用性保證

分片1期：
帳戶抽象化
eWASM

如上所述，分片中有3種實體：

用戶：發(fā)送交易的實體

區(qū)塊提議者：計算狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及提議區(qū)塊

驗證者：驗證區(qū)塊以及確保數(shù)據(jù)可用性

Minimal Viable（最小可行）Plasma的現(xiàn)狀
David Knott介紹了Plasma的UTXO模型。 與比特幣類似，UTXO模型涉及一個具有未支出輸出的交易總和的用戶，以及組成余額的未支出輸出交易（UTXO）的總和。 這在試圖證明時效率不高，因為用戶可能有成千上萬的UTXO，這會增加證據(jù)的大小。 在這種情況下，通過用戶將所有的UTXO發(fā)送給自己，然后將其壓縮為一個，來完成模擬帳戶的工作。

當(dāng)用戶在Plasma合約中存入（鎖定）以太時，會為此金額生成一個UTXO。 然后，用戶可以在Plasma鏈上進行盡可能多的交易，并且享受快速確認(rèn)和低費用的好處。 當(dāng)他們想要退出時，他們將他們的UTXO提交給根鏈的合約，并取回他們鎖定的以太。

主鏈中的Plasma合約是最終仲裁員。

目標(biāo)是可以擁有Plasma鏈的Plasma鏈，它們將提供不同的功能。安全性將通過與法院類似的機制來維持。 在發(fā)生爭議的情況下，將調(diào)用下一級權(quán)限，直到爭議在最壞情況下得到根鏈的最終解決。

Plasma Cash
最后，Vitalik Buterin在他的“驚喜”講座中揭曉了Plasma Cash?—?— “更少每用戶數(shù)據(jù)檢查的Plasma”。與此同時，由于房間完全爆滿了，Karl在外面做了一個即興的講座，你可以在這里看。這個講座也是ethresear.ch論壇正在進行的討論的現(xiàn)場版本。

本質(zhì)上來說，Plasma Cash是具有一個以下修改的Plasma版本：

每一單筆存入都相對應(yīng)有一個唯一的幣ID；代幣無法分割也無法合并。

我們不是按照txindex的順序?qū)⒔灰状鎯υ诙M制Merkle樹中，而是要求它們存儲在稀疏簡單的Merkle樹或Patricia樹中，索引是所用幣的ID。

這為幣提供了一些不可互換的屬性，從而可以優(yōu)化其歷史證明。 通過這種結(jié)構(gòu)，用戶只需要驗證他們正在觀看的幣的歷史記錄（Merkle路徑，遵循UTXO模型）。與必須驗證所有幣的整個交易鏈相比，這允許了高效的證明。

我將重點對狀態(tài)通道領(lǐng)域的三個主要參與者進行比較：Funfair、SpankChain和Raiden Network。

Funfair & Fate通道
由于這是一個賭博的用例，因此它需要有一個隨機性來源。 當(dāng)玩家與賭場之間的支付通道開放時，RNG將由玩家和賭場播種，從而確保有一個更安全的熵源。 Fate通道目前是閉源的，Jez將其描述為保留競爭優(yōu)勢的手段。

FunFair可以做到“變成完全狀態(tài)通道”，這與SpankChain的可以進行任意狀態(tài)轉(zhuǎn)換（不同于Raiden的僅用于支付）的狀態(tài)通道類似。

它們需要1筆交易開通通道，需要1筆來結(jié)算。 任何數(shù)量的中間交易都發(fā)生在鏈下。Fate通道“生命”也很短暫，意味著它們僅持續(xù)一局游戲的時長。

Fate通道與其他狀態(tài)通道實現(xiàn)之間的差異（上：支付通道，下：CounterFactural）

SpankChain & 通用化狀態(tài)通道
Ameen概述了SpankChain的生態(tài)系統(tǒng)，然后Nathan Ginnever對SpankChain的狀態(tài)通道實現(xiàn)中做了深入的講解。 通用化狀態(tài)通道和“反事實實例化”是由L4和Counterfactual創(chuàng)造的術(shù)語。

其概念就是，參與狀態(tài)通道的雙方簽署并分享一個可以隨時被部署到區(qū)塊鏈的智能合約的字節(jié)碼。隨時可以拉動開關(guān)的能力使任何不誠實的行為無利可圖，而且足以使雙方都在無需部署合約的情況下，遵守合約規(guī)則。

這允許在兩個客戶端按預(yù)期行事的情況下進行零鏈上交易。

如果出現(xiàn)了挑戰(zhàn)，情況就不同了：

債券經(jīng)理合約負(fù)責(zé)開啟和關(guān)閉通道。 它持有結(jié)合的以太/代幣以及由鏈下客戶端詮釋的子通道關(guān)閉時的最終狀態(tài)所決定的余額。

Raiden Network & 支付通道
關(guān)于Raiden Network的講座是他們進展和路線圖的最新消息。你可以把Raiden想作是以太坊的Lightning Network。

Raiden需要一臺電腦是可以運行以太坊節(jié)點并且每時每刻都在線上的，所以IoT設(shè)備就不適合，而這也是團隊的目標(biāo)。

可用性問題依然存在，例如移動客戶端無法運行Raiden節(jié)點。 定位低功耗設(shè)備時，還需要額外開銷來增加適當(dāng)?shù)陌踩浴?當(dāng)前可用的通信協(xié)議（如whisper）既不可擴展也沒有足夠低的潛伏給Raiden，所以導(dǎo)致它們要使用 Matrix。

他們將代碼重構(gòu)為多個存儲庫，你可以在Raiden的Github上找到。 根據(jù)從μRaiden學(xué)到的，新的智能合約更加注重可讀性、安全性和gas優(yōu)化。

Raiden正在追蹤10月發(fā)布的路線圖

Minimal Viable Product（最小可行產(chǎn)品）的每個模塊即將完成，經(jīng)過在測試網(wǎng)絡(luò)上的測試和外部審核后，Raiden將最終發(fā)布到主網(wǎng)。 如果你是一名開發(fā)人員，這里有大量文檔，你可以通過分叉Raiden的任何存儲庫并提交合并請求(PR)來為Raiden作出貢獻。

下圖應(yīng)該可以給你提供一個每種狀態(tài)通道解決方案之間的直觀比較：

我覺得關(guān)于這方面的討論還不夠。 Oraclize在任何外部數(shù)據(jù)源（例如網(wǎng)絡(luò)API）和區(qū)塊鏈應(yīng)用程序（如以太坊方面的智能合約）之間提供安全的認(rèn)證通道[1]。 這可以進一步擴展到鏈下卸載計算資源，但仍然能夠花費60.000 gas驗證其在鏈上的有效性。

Oraclize在Devcon3講座中對其進行了進一步描述。 你可以在鏈下執(zhí)行任何Solidity函數(shù)，通過Oraclize獲得結(jié)果并驗證其真實性。 如果證明通過了，你就節(jié)省了很多gas，否則你只能在鏈上執(zhí)行交易（這讓我想起了Truebit）。

鏈下執(zhí)行和驗證稍微讓人想起了TrueBit

講座也有提及關(guān)于如何使用Oraclize來增強支付通道，但是沒有深入描述。

Vlad的講座和研究集中于創(chuàng)建明確定義、且可以“通過建設(shè)以修正”的協(xié)議。 這個概念有點與直覺相悖。 傳統(tǒng)的方法是首先創(chuàng)建協(xié)議，然后再對其進行分析。而CBC是先進行分析，然后再創(chuàng)建協(xié)議。

“通過建設(shè)以修正”的方式：

正式地但僅對協(xié)議的部分詳細(xì)說明

定義協(xié)議必須滿足的屬性和證明

衍生協(xié)議時應(yīng)增加經(jīng)過驗證可滿足的條款

目標(biāo)是使對協(xié)議正確性的證明成為幾乎微不足道。

在這種情況下，定義一組數(shù)學(xué)規(guī)則（一些自動機理論可能會在這部分中幫助到你），然后根據(jù)這些規(guī)則設(shè)計協(xié)議。

Vlad的講座從定義規(guī)則和術(shù)語（如共識安全）開始：

如果兩個狀態(tài)σ1和σ2具有共同的未來協(xié)議狀態(tài)σ3，則通過使用σ1和σ2之間的前向安全性以及σ3和σ2之間的后向一致性，在σ1處做出的所有決策將與在σ2處做出的決策一致。這將使σ1與σ2具有共識安全。

最后，在講座中討論的分片部分，他描述了合并區(qū)塊，這可以被認(rèn)為是分片之間共享歷史的“檢查點”。

兩個分片和一個合并區(qū)塊

我強烈推薦你在這里觀看講座（幻燈片），閱讀CBC論文，并觀看Vlad在以太坊柏林聚會上關(guān)于CBC協(xié)議的其他講座。因為這仍然處于研究階段，所以還沒有主網(wǎng)的預(yù)計發(fā)布日期。

雖然跟上Vlad的講座思路有些困難，而且往往需要全神貫注地重新觀看，但我覺得Vlad的講座內(nèi)容非常豐富，信息量很大，所以你應(yīng)該花時間嘗試?yán)斫馑母拍睢?這是會議中最長的講座。 CBC Casper和協(xié)議設(shè)計是一個我覺得很復(fù)雜的領(lǐng)域，所以我將在未來的多帶帶一篇文章中嘗試討論它。

就我們對可擴展性方向的努力而言，我們正在為用戶構(gòu)建一個軟件SDK，以便讓他們能夠構(gòu)建自己的DApp鏈（一種非金融用例的特定側(cè)鏈）。

這是一篇很長的博文！ 你現(xiàn)在應(yīng)該對每個可擴展性項目的狀態(tài)以及進展有更好的概念了。 所有項目都是開源的，所以請去貢獻自己的一份力量吧。

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