Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Ethereum Scalability Layer2 Solution - Coggle Diagram

- - - - 優化方案
        
        Plasma Cash
        
        2個修改
        
        好處
        
        不好被偷
        
        找所有交易有關的東西，都很快速
        ex. 紀錄、證明
        
        缺點
        
        存入2筆錢，需分開來用 (不能合併在一起)
        
        Merkle tree 會很大(因為每比錢都有一個ID)
        
        每筆存入Plasma contract的錢，都給一個unique token ID
        
        Merkle tree 的index 存 tokenID，內容存這個token ID的交易紀錄
        
        優化方案
        
        Plasma XT
        
        提出check point
        
        定期做驗證
        =>不需要全部歷史紀錄
        
        解決問題：Plasma cash 資料量太大
        解決方式：減少用來查證的歷史紀錄, 定期驗證
        
        問題
        
        Q2
        
        2 more items...
        
        Q1
        
        2 more items...
        
        Plasma Debit
        
        解決問題: Plasma cash 每筆進帳不可分割
        
        解決方式:
        
        3 more items...
        
        限制
        
        因為channel結構上的問題
        只限於一個Operator
        
        流程
        
        甲乙分別存入5ETH, 7ETH
        甲: v=5, a=5
        乙: v=7, a=7
        
        甲轉給乙 2ETH
        但乙的v=a 若甲轉過去，乙a>v的狀況是不允許的
        
        給Operator手續費
        Operator透過不同function存錢(某個coin)進入乙的帳戶，
        => 乙的v值倍增加 (乙: v=9, a=7)
        
        所以甲就可以轉2ETH 給乙
        
        Plasma Prime
        
        解決問題：Plasma cash 資料量太大
        解決方式：利用質數&因式分解的特性，解決歷史紀錄過於龐大的問題
        
        利用RSA accumulator取代原本的驗證需要整個Merkle tree branch的方式
        
        More Viable Plasma
        
        解決問題: 改進提款的流程 (exit game)
        
        V.S原本的ExitGame
        
        MoreVP ExitGame
        
        兩段式挑戰期 (需要exit bond 跟 piggyback bond)
        
        2 more items...
        
        只需要送出交易的簽章，不需要confirmation signature
        
        越新的input優先權越高
        
        MVP Exit Game
        
        單一挑戰期
        
        送出交易需要簽章，離開也需要簽章
        
        越舊的UTXO的優先權越高
        
        解決方式:
        
        新way=> 越新的input有越高離開plasma chain的優先權
        
        原本way=> plasma chain的排序機制
        
        兩段式的挑戰期
      - UTXO 模型
        
        輸入= 輸出 (Bitcoin)
        P.S以太坊是用Account模型
        
        "所有者"的概念
        
        Receiver需要拿到Sender的轉出證明，才能動用這筆款項[轉出證明只有Receiver會有]
        
        若該Owner不關心自己的資產，可能造成"資產無效" (account-based 的設計)
        因此每個交易者須有能力自行提出證明，無法委託第三方
        
        證明方式:
        
        將Plasma 鏈上的交易都下載，以此證明Operator做了不合法的事情
        
        產生詐欺證明(fraud proof)
        
        至L1上的合約證明 operator作惡
        
        此時需要"挑戰期" 確保詐欺證明可以安全地送到L1上
      - (2018年)目前MVP的設計是在主鏈外多一層而已，還沒有多層的概念
      - 角色
        
        Operator
        
        似Restful API Server
        (似中心化管理者)
        
        似在DB insert一筆紀錄
        負責產生block
      - 操作流程
        
        一般流程
        
        user 先在主鏈的smart contract 作為存款
        
        才能進入到Plasma chain
        
        Plasma chain 每產一個block 必須跟主鏈回報merkle root
        
        這樣這邊的block才算confirm
        每個Plasma chain 是獨立的，所以不能跨鏈交易，必須先轉回主鏈
        
        安全流程
        
        挑戰期 7 天
        => 確保詐欺證明能順利取得及提交
        
        依照transaction 從最舊到最新的逐一驗證
        => 避免合作作假
        
        離開流程
        
        離開意味"有人要把錢提出"
        
        需要大家的簽章 (confirmation signature)
        (送出交易&離開都需要簽章)
        
        但簽章對User很不方便
        但若沒有confirmation sign，operator很容易作怪
        
        Ex. 不打包使用者的tx(in-flight tx)
        
        甚至可以憑空鑄幣
        
        單一挑戰期
        (需要exit bond)
        
        越舊的UTXO的優先權越高
      - Q 問題
        
        何時會發現詐賭?
        會不會發現詐賭的時候 operator已經將該筆資料產出block回報給主鏈了?
    - - 資料的可取得性(data availability)
      - 所有交易資料都在Plasma鏈上
        Operator(Plasma鏈的礦工)只需繳Merkle root 到L1 的合約做公證
        若Operator作惡，在Plasma鏈上交易者，就須有能力證明operator作惡
    - - UTXO 可簽發多筆交易，並廣播到區塊鏈網路
      - 帳戶餘額模型易理解且容易編寫程式；而UTXO要考慮到輸入與輸出之間的關係，在程式上比較難編寫
      - 帳戶餘額模型的每一筆交易都只需要一個簽名，而輸入與出都是地址，能節省儲存空間。
      - UTXO只要驗證當前的交易是對的，不用去追朔先前交易；而帳戶餘額模型只要金額有問題必須追朔先前交易
      - Account模型要有更多的機制去保護資金；而UTXO對於雙花攻擊(Double Spending)與重放攻擊(Replay Attack)有先天的保護
      - 小總結
        UTXO模型在比特幣網路多年運行下證明UTXO模型可受得住考驗，對於金融業來說，可以說是新的一種金融交易模式。
        不過，UTXO與Account模型各有優缺點，在應用場景上可能Account模型比較有優勢而UTXO則最差，所以對於應用上，還是得選擇最合適的模型。
  - - - 2019產品化=> zkSync
      - 歷史
        Plasma Ignis ->semi-layer2
      - 是什麼?
        
        資料放在鏈上的Layer2解決方案
      - 解決的問題：資料的可取得性
        &through put
        =>延伸問題: 使用者需要常在線上 & 需下載部分資料
        解決方式：利用Merkle tree 架構，將多筆交易縮減成一筆上鏈
        
        解決方案：資料都在L1鏈上，且透過zk-SNARK做驗證
        => 代表著上鏈的資料都是被驗證過的
        =>所以沒有一開始Layer2遇到的問題，需要挑戰 & 下載資料等等
        =>代表，不需要信任Relayer，因為他們無法做壞。最多不幫你送交易。
      - 整體架構
        
        有一個智能合約做擔保
        (此點與Plasma相同)
        
        在合約裡記每個參與者的帳(與ERC20相同)
        
        不同之處
        
        標準的ERC20交易由Ethereum這系統做驗證
        =>因此不能合併 (這就是Ethereum的標準交易)
        
        Rollup中，將好幾筆交易包成一個標準交易
        這樣對Ethereum這個系統而言，這就是一個交易
        而驗證交易的有效性，則是由智能合約做驗證
        
        智能合約流程
        
        用兩個merkle tree做紀錄
        
        一顆樹: 紀錄地址
        => 所以只需要樹的index值就可以代表一個位址(未註冊的索引值為0)
        =>所以位址的資料量可以從原本的20bytes減少至只有3bytes
        
        一顆樹：紀錄balance & nonce
        
        From || To || Value || Fee || Nonce
        3 bytes || 3 bytes || 6 bytes || 1 byte || 2 bytes
        
        地址：因為索引值當地址的代表，所以只需要3bytes (2^24個位址)
        Value：以10^-6做為基底
        以上就只需要15byte代表一筆交易
        
        大部分交易可能4bytes即可
        
        1 more item...
        
        有中繼者(relayer)幫忙送交易到智能合約
        
        relayer可對比為Plasma的 operator
        
        relayer送交易時，需要產生SNARK證明，一起送上練做驗證
        
        https://vitalik.ca/general/2019/08/28/hybrid_layer_2.html
      - 期望達成目標
        資料放在鏈上，又不會造成資料過大
      - Github
      - 待解決問題
        
        需要初始設定
        
        需要大量運算力
        
        Barry提供的數據中
        Relayer的電腦若為 8G記憶體+20G的硬碟swap
        =>只能產生20tx/sec
        (遠遠小於理想值500tps or 實作值268tps)
        
        Solution
        
        平行運算
        
        基於多中繼者模型
        Matter Labs提出了"上鏈-驗證"兩階段的方式
        
        中繼者先把資料上鏈
        
        下一階段再上傳證明做驗證
        
        =>做到平行運算
        
        再加上資料的最佳化
        => 測試結果可達1600tps
        
        多中繼者模型
        
        像小型的區塊鏈
        使用了DPOS(Delegated Proof of Stake)
        &
        隨機挑選區塊產生者：可收集交易、產生證明、上鏈
        => 避免中心化，若Relayer被惡意攻擊，整個網路還是能運作
        
        延伸問題
        
        交易被分2段上鏈
        (送出~被驗證，會是好幾個block)
        => 時間比原本單純上鏈時間更久
    - - 在Layer2上交易
        但L1上會記錄每一筆交易