網(wǎng)上有很多關(guān)于pos機(jī)制的區(qū)塊鏈,分片以及 Rollups的知識(shí)，也有很多人為大家解答關(guān)于pos機(jī)制的區(qū)塊鏈的問題，今天pos機(jī)之家(www.afbey.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識(shí)，讓我們一起來看下吧!
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pos機(jī)制的區(qū)塊鏈
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來源：Unitimes
撰文：David Hoffman，Bankless 聯(lián)合創(chuàng)始人
編輯：南風(fēng)
以太坊開發(fā)正達(dá)到一個(gè)新的成熟度水平。以太坊目前所處的位置與其定義的路線圖之間的差距正在迅速縮小。
現(xiàn)在我們處于這個(gè)階段，即很明顯以太坊正在開發(fā)模塊化的設(shè)計(jì)架構(gòu)。那些使區(qū)塊鏈之所以成為「區(qū)塊鏈」的屬性正在呈現(xiàn)差異化趨勢(shì)，以使每條鏈都實(shí)現(xiàn)自身最優(yōu)化的愿景。
在本文中，我們將探索PoS(權(quán)益證明共識(shí)機(jī)制)、分片(sharding)以及Rollups 將如何實(shí)現(xiàn)模塊化的區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)以太坊的長(zhǎng)期愿景，并為區(qū)塊鏈的未來發(fā)展設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。
01.區(qū)塊鏈的「三難困境」
臭名昭著的「區(qū)塊鏈三難困境」(也稱區(qū)塊鏈「不可能三角」)指出，你只能優(yōu)化區(qū)塊鏈三個(gè)屬性中的其中兩個(gè)，由于技術(shù)上的限制，必須犧牲其中一個(gè)屬性。這三大屬性分別是：
可擴(kuò)展性：系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量是多少？TPS 有多大？去中心化：網(wǎng)絡(luò)中有多少節(jié)點(diǎn)？是否存在任何權(quán)力中心？安全性：攻擊網(wǎng)絡(luò)的難度如何？上圖：區(qū)塊鏈的不可能三角：此三角形的每一邊都只能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)屬性
為什么會(huì)這樣呢？為什么區(qū)塊鏈不能一次性同時(shí)實(shí)現(xiàn)足夠的去中心化、安全性和可擴(kuò)展性？
這是因?yàn)?strong>傳統(tǒng)區(qū)塊鏈?zhǔn)菃纹降?/strong>(monolithic)。區(qū)塊鏈總是試圖在主鏈 (L1) 上實(shí)現(xiàn)所有這三個(gè)目標(biāo)。然而，當(dāng)我們將這些組件進(jìn)行模塊化時(shí)，區(qū)塊鏈三難困境的局限性就蕩然無存了。
打個(gè)比方，想想勞動(dòng)分工。這一經(jīng)濟(jì)原則將一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)劃分為更小的部分，每個(gè)人都可以專門從事特定的工作部分，從而使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的產(chǎn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過相同數(shù)量但獨(dú)自工作的工人。
那么模塊化的區(qū)塊鏈到底是什么樣的呢？它是如何運(yùn)作的呢？在對(duì)此進(jìn)行解釋之前，我們需要了解區(qū)塊鏈的三個(gè)組件，它們組成了上面描述的區(qū)塊鏈的三大屬性。
區(qū)塊鏈的底層組件
去中心化、可擴(kuò)展性和安全性是區(qū)塊鏈的三大屬性。它們是區(qū)塊鏈可以包含的特性，但是還需要有實(shí)現(xiàn)這三大屬性的底層組件。模塊化的區(qū)塊鏈將這些組件劃分為單獨(dú)的部分，并將它們最大化。那么這些底層組件到底是什么呢？
共識(shí)：為區(qū)塊鏈提供了安全性，并界定了存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)的權(quán)威真實(shí)性。區(qū)塊鏈的共識(shí)決定了目前的區(qū)塊號(hào)是什么，「區(qū)塊 N」中包含的內(nèi)容是什么。(注：N 表示區(qū)塊號(hào))執(zhí)行：將區(qū)塊鏈從「區(qū)塊 N」更新到「區(qū)塊 N+1」所需的計(jì)算。也即是獲取舊狀態(tài)，同時(shí)添加一些新交易，然后將舊狀態(tài)轉(zhuǎn)換為新狀態(tài)。這個(gè)過程需要通過計(jì)算完成。數(shù)據(jù)可用性：由區(qū)塊鏈 L1 (主鏈) 保證可以被引用的數(shù)據(jù)。構(gòu)成了區(qū)塊 N 的所有數(shù)據(jù)。在深入解釋之前，讓我們用一個(gè)類比來熟悉這些術(shù)語。假設(shè)這是一個(gè)周三的早晨，你正前往當(dāng)?shù)氐囊患腋粐?guó)銀行分行，想要存入一張 100 美元的支票。
你的賬戶狀態(tài)是你的銀行余額，里面目前存有 69,420 美元。從你開設(shè)該賬戶開始截止到當(dāng)下的所有賬戶交易都保存在數(shù)據(jù)可用性層中，也就是一個(gè)由富國(guó)銀行托管和保護(hù)的中心化數(shù)據(jù)庫。當(dāng)這家分行的出納員處理你的支票時(shí)，實(shí)際上就相當(dāng)于富國(guó)銀行對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)可用性層執(zhí)行了狀態(tài)轉(zhuǎn)換，從而將你的賬戶余額更新為 69,520 美元。現(xiàn)在，這個(gè)“N+1”的新狀態(tài) (也即 69,520 美元) 反映在了你的富國(guó)銀行手機(jī) App、Web 端以及其他分行機(jī)構(gòu)上。之所以有這樣的共識(shí)，是因?yàn)樗械母露及l(fā)生在一個(gè)中心化的數(shù)據(jù)庫中，只有持有憑證的人才能訪問該數(shù)據(jù)庫。現(xiàn)在，我們將這個(gè)例子延申到區(qū)塊鏈中：
共識(shí)
如前所述，共識(shí) (consensus)界定了存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)的權(quán)威真實(shí)性。
在共識(shí)的類別中，主要包括了PoW(工作量證明) 和PoS(權(quán)益證明) 兩類共識(shí)。這些共識(shí)機(jī)制決定了將新區(qū)塊添加進(jìn)區(qū)塊鏈中的方式，以及共識(shí)參與者對(duì)于區(qū)塊的正確性達(dá)成一致的方式。
通過達(dá)成共識(shí)，區(qū)塊鏈得以在時(shí)間上向前發(fā)展，而不會(huì)被分割成上百萬條不同的、有各自數(shù)據(jù)真實(shí)性版本的鏈。
執(zhí)行
區(qū)塊鏈的執(zhí)行屬性涉及到將區(qū)塊鏈的狀態(tài)攜帶至下一個(gè)新區(qū)塊中。
區(qū)塊 N 包含了一些特定的狀態(tài)，這些狀態(tài)代表了數(shù)據(jù) (如狀態(tài)余額、合約代碼等) 是如何從區(qū)塊 N-1 轉(zhuǎn)變而來的。然后驗(yàn)證者從區(qū)塊鏈的內(nèi)存池(mempool，也稱交易池)中抓取一些新的交易，并通過生產(chǎn)區(qū)塊 N+1 來對(duì)區(qū)塊 N 中的狀態(tài)進(jìn)行更新，也就是獲取區(qū)塊 N 的狀態(tài)，然后根據(jù)從內(nèi)存池中抓取的這些交易來更改這一狀態(tài)。區(qū)塊鏈的內(nèi)存池 (mempool) 中包含了所有等待被礦工/驗(yàn)證者打包確認(rèn)的交易，就像銀行中一群等待獲取銀行服務(wù)的客戶一樣。
當(dāng)驗(yàn)證者使用從內(nèi)存池中選出的交易 (作為輸入) 以及共識(shí)機(jī)制來對(duì)下一個(gè)新區(qū)快的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，就意味著這些交易是在被執(zhí)行了。
數(shù)據(jù)可用性
數(shù)據(jù)可用性是指托管在每個(gè)區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。如果這些節(jié)點(diǎn)上存在數(shù)據(jù)，那么這些數(shù)據(jù)對(duì)于任何使用該區(qū)塊鏈的人來說都是可用的。
這也使得這些數(shù)據(jù)非常重要和昂貴。這些可用的數(shù)據(jù)量非常有限 (我們稱之為稀缺的區(qū)塊空間)。當(dāng)你向區(qū)塊鏈增加一些數(shù)據(jù) (比如發(fā)送一筆交易或者部署一份合約) 時(shí)，你實(shí)際上是在將該數(shù)據(jù)添加到運(yùn)行這條區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的所有計(jì)算機(jī) (節(jié)點(diǎn))中，而且是永久性地添加。我們知道，區(qū)塊鏈上的記錄是不可篡改的，這意味著系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以說是人類創(chuàng)造的最有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
所有人都想要使自己的數(shù)據(jù) (交易) 不可篡改，因此人們會(huì)為了獲取這些區(qū)塊空間而出競(jìng)相出高價(jià)，這就是為何我們看到以太坊 L1 上非常高昂的 Gas 價(jià)格。
02. 單片式區(qū)塊鏈
單片式區(qū)塊鏈 (Monolithic Blockchains) 是指試圖在 L1 (主鏈) 上同時(shí)完成共識(shí)、執(zhí)行和數(shù)據(jù)可用性這三件事的區(qū)塊鏈?；旧蟻碚f，截至目前的大多數(shù)區(qū)塊鏈，包括當(dāng)前的 PoW 以太坊鏈，都是單片式區(qū)塊鏈。
單片式區(qū)塊鏈的問題在于，它們受到了「區(qū)塊鏈三難困境」的束縛。由于同一個(gè)區(qū)塊鏈的 L1 層要負(fù)責(zé)提供使區(qū)塊鏈之所以成為「區(qū)塊鏈」的三個(gè)底層組件(即共識(shí)、執(zhí)行和數(shù)據(jù)可用性)，優(yōu)化其中一個(gè)屬性就會(huì)對(duì)其他兩個(gè)屬性帶來約束：
想要擁有更快的出塊時(shí)間和更大的區(qū)塊大小，從而提供更多的區(qū)塊空間？那么可以減少能夠與區(qū)塊鏈保持同步的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。這樣一來，世界上的那些緩慢的計(jì)算機(jī)就不會(huì)拖累區(qū)塊鏈的速度了。想要更快地確認(rèn)交易？可以減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量，這樣需要進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算機(jī) (節(jié)點(diǎn)) 總數(shù)量就更少了。這樣一來，我們就不會(huì)有一堆冗余的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行相同的計(jì)算工作；但也意味著，我們只能信任少數(shù)的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，相信這幾個(gè)進(jìn)行繁重計(jì)算工作的節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)撒謊。想要優(yōu)化安全性和去中心化？可以減少區(qū)塊空間的供應(yīng)，并降低節(jié)點(diǎn)的硬件要求，這樣所有人都可以參與到網(wǎng)絡(luò)中來成為節(jié)點(diǎn)了，但這樣一來，你的交易將需要花更長(zhǎng)的時(shí)間來確認(rèn)。單片式區(qū)塊鏈已經(jīng)讓我們走了這么遠(yuǎn)了，但現(xiàn)在它們正在達(dá)到可擴(kuò)展性的極限。
單片式區(qū)塊鏈的時(shí)代即將結(jié)束。
模塊化的區(qū)塊鏈時(shí)代正在到來。
03. 模塊化的區(qū)塊鏈
模塊化的區(qū)塊鏈 (Modular Blockchains) 采用了目前單片式區(qū)塊鏈 L1 的三大組件 (共識(shí)、執(zhí)行和數(shù)據(jù)可用性)，并將它們進(jìn)行了劃分。就想勞動(dòng)分工一樣，將這三個(gè)組件進(jìn)行拆分后，使我們能夠優(yōu)化每個(gè)組件，并生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品，使得整體大于部分之和。
(1) 通過 Rollups 實(shí)現(xiàn)模塊化執(zhí)行
Rollups 處理交易的速度要比 L1 主鏈快幾個(gè)數(shù)量級(jí)！通過創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立于以太坊 L1 的鏈下交易執(zhí)行環(huán)境，并在處理完交易之后更新 L1 的狀態(tài)，Rollups 無須承擔(dān)共識(shí)和數(shù)據(jù)可用性的責(zé)任。
Rollups 鏈不需要像高度去中心化的 L1 鏈那樣關(guān)注共識(shí)和數(shù)據(jù)可用性；相反，Rollups 鏈可以自由地在共識(shí)和數(shù)據(jù)可用性方面做出任何犧牲，因?yàn)镽ollups 鏈以加密的方式與以太坊 L1 緊密關(guān)聯(lián)。換句話說，Rollup 是基于一組規(guī)則通過在以太坊 L1 上發(fā)起一筆交易而創(chuàng)建的，Rollup 承諾遵守這一組規(guī)則。從 Rollup 鏈初始化的那一刻起，它就向以太坊 L1 做出了一個(gè)加密承諾，即它將遵守這些規(guī)則。
Rollups 的“最初承諾”為其自身設(shè)定了交易管理方式的限制(也即，Rollups 承諾提交有關(guān)所有交易都是合法的數(shù)學(xué)證明)，以及以太坊 L1 的安全性如何橋接至 Rollups 上，同時(shí)不會(huì)將 L1 緩慢的共識(shí)和受限的數(shù)據(jù)可用性移植到 Rollups 中。
在這筆初始化 Rollup 的交易中，給予了任何用戶都可以將自己的資金從 Rollup 中撤出來的能力，這被稱為「逃生艙」，意味著當(dāng)某個(gè) Rollup 網(wǎng)絡(luò)崩潰或者變得懷有惡意時(shí)，用戶可以通過一筆 L1 交易來跳出逃生艙。一個(gè)崩潰的 Rollup 網(wǎng)絡(luò)就像是一個(gè)壞掉的電梯，只是此時(shí)的電梯變成了步行梯。
無論 Rollup 是否在線并正常運(yùn)行，Rollup 與以太坊 L1 之間都存在一座「橋梁」，該橋梁允許以太坊 L1 的結(jié)算保證延伸到 Rollups 上面。
該橋梁將以太坊 L1 的安全性和去中心化連接到了 Rollups 的交易執(zhí)行環(huán)境中。
有了這座橋梁，以太坊的每個(gè)模塊相互補(bǔ)充；安全性模塊 (PoS) 被添加到可擴(kuò)展性模塊 (Rollups) 中。一個(gè)模塊的屬性融入到另一個(gè)模塊的屬性中，這就是 Rollups 如何在不妥協(xié)的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；腿ブ行幕?。
Rollups 的維護(hù)成本幾乎為零，而且 Rollups 網(wǎng)絡(luò)在任何給定時(shí)間都僅需很少數(shù)量的節(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)，同時(shí)這些節(jié)點(diǎn)也不需要為了保證安全性而承擔(dān)昂貴的共識(shí)機(jī)制。以太坊 L1 提供了安全性，并維護(hù)去中心化，因此 Rollups 無需如此。
某些類型的 Rollups 甚至可以擁有與中心化服務(wù)器一樣高的性能。實(shí)際上，對(duì) Rollups 的進(jìn)一步創(chuàng)新將可以使它們擁有比中心化數(shù)據(jù)庫更高的性能。
(2) 通過 PoS 驗(yàn)證者實(shí)現(xiàn)模塊化安全
PoS 共識(shí)機(jī)制創(chuàng)造了一個(gè)負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供安全性的無形對(duì)象，也即被質(zhì)押在 PoS 網(wǎng)絡(luò)上虛擬貨幣。這種使用區(qū)塊鏈原生貨幣來驗(yàn)證區(qū)塊鏈的方式，解耦了物理 (挖礦) 硬件與網(wǎng)絡(luò)安全性之間的聯(lián)系。
通過 PoS 機(jī)制，不再需要特定的計(jì)算機(jī)來負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)安全，現(xiàn)在所有計(jì)算機(jī)都可以用于負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)安全。由于 ETH 可以在任何聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行質(zhì)押，這體現(xiàn)了為資產(chǎn)本身提供安全性的價(jià)值。
在 PoS 共識(shí)中，以前維護(hù) PoW 網(wǎng)絡(luò)的物理 (挖礦) 資金成本轉(zhuǎn)變成了購(gòu)買 PoS 代幣的成本，從而提高了資產(chǎn)的資本效率。與物理挖礦硬件不同，PoS 資產(chǎn)不會(huì)隨著時(shí)間的推移而退化，因此 PoS 驗(yàn)證者基本上不需要通過售出資產(chǎn)來支付運(yùn)營(yíng)成本。
就以太坊 PoS 信標(biāo)鏈而言，將運(yùn)行一個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)成本降低至32 ETH和一臺(tái)計(jì)算機(jī)，這增加了區(qū)塊鏈驗(yàn)證者的潛在總數(shù)量。雖然 32 ETH 的成本依舊昂貴(撰文時(shí)價(jià)值約 128,000 美元)，但這已經(jīng)比最小可行的 PoW 挖礦作業(yè) (數(shù)千萬美元) 低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，像 Lido 和 Rocketpool 這樣的去中心化質(zhì)押池允許用戶將任意數(shù)量的 ETH 聚集起來進(jìn)行質(zhì)押，使得 32 ETH 的限制不再成為硬性限制。
PoS 網(wǎng)絡(luò)消除了驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)的硬件要求，使普通消費(fèi)級(jí)設(shè)備也能夠足夠強(qiáng)大地參與區(qū)塊鏈的驗(yàn)證。這就優(yōu)化了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)與硬件之間的聯(lián)系。通過最小化硬件設(shè)備的作用，可以最大限度地提高區(qū)塊鏈的可及性，并為最大數(shù)量的人參與區(qū)塊鏈驗(yàn)證提供了可能性。PoS 將參與網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證的資本要求降到了最低。
自以太坊 PoS 信標(biāo)鏈上線以來，以太坊現(xiàn)在有了兩個(gè)同質(zhì)池，當(dāng)新舊兩條鏈合并時(shí)，這兩個(gè)池就變成了一個(gè)模塊化的網(wǎng)絡(luò)安全池，也即所謂的「驗(yàn)證者池」，這將是以太坊獲得其安全性的來源。
以太坊的開發(fā)者們表示希望看到有 1000 萬枚 ETH 被質(zhì)押進(jìn)來才算“安全”：質(zhì)押 1000 萬枚 ETH，每名驗(yàn)證者質(zhì)押 32 ETH，這就相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中需要 312,500 名驗(yàn)證者。
將以太坊的安全性顆粒化為單個(gè)驗(yàn)證者實(shí)例，允許信標(biāo)鏈將這些驗(yàn)證者實(shí)例導(dǎo)向任何需要這些資源的地方，從而給予了以太坊在如何分配其安全性資源方面最大的選擇。
由于擁有一個(gè)可用的模塊化安全資源池 (也即驗(yàn)證者池)，這使得以太坊能夠通過分片(sharding)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的模塊化。
(3) 數(shù)據(jù)可用性的最大化：分片
分片將使 L1 中可用的區(qū)塊空間最大化！
所有區(qū)塊鏈都有其可獲取的安全性供應(yīng)。比特幣的安全性是全世界 (礦工) 可以生成的 SHA256 哈希值的供應(yīng)；PoS 以太坊的安全性是驗(yàn)證者池中存在的以太坊驗(yàn)證者的供應(yīng)。
PoS 以太坊有一個(gè)由所有驗(yàn)證者組成的「驗(yàn)證者池」，該池中的所有驗(yàn)證者會(huì)被隨機(jī)選中來驗(yàn)證以太坊區(qū)塊。當(dāng)更多的驗(yàn)證者上線并向以太坊網(wǎng)絡(luò)提供他們的安全性(也即質(zhì)押 32 ETH 并承諾遵守驗(yàn)證規(guī)則)時(shí)，這將使以太坊網(wǎng)絡(luò)更加安全。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中添加分片鏈(shards) 時(shí)，也能夠讓以太坊更具可擴(kuò)展性。分片技術(shù) (sharding) 允許在更多的分片鏈上進(jìn)行“安全性再分配”，而不是將整個(gè)系統(tǒng)的安全性完全集中在一條鏈上。
讓 30,000 名驗(yàn)證者(每名驗(yàn)證者質(zhì)押 32 ETH)來保護(hù)一條單片式區(qū)塊鏈，這是一種過剩的安全，也是一種低效的資源配置。而如果將這些驗(yàn)證者分配至多條分片鏈中(最初將上線64條分片鏈)，以太坊 L1 可以通過在每條分片鏈上分配約 4,500 名驗(yàn)證者，從而創(chuàng)造出64 個(gè)以太坊的規(guī)模。
這使得以太坊的可擴(kuò)展性與其安全性呈正相關(guān)，當(dāng)單片式區(qū)塊鏈接近「區(qū)塊鏈三難困境」的極限時(shí)，實(shí)施分片的區(qū)塊鏈反轉(zhuǎn)了規(guī)模與安全性之間的關(guān)系，將其限制因素轉(zhuǎn)變成了增長(zhǎng)因素。
以太坊將最初實(shí)現(xiàn) 64 條分片鏈，但其目標(biāo)是增加至 1024 條分片鏈。隨著摩爾定律的發(fā)展，以及所有的家用電腦變得越來越強(qiáng)大，分片鏈的數(shù)量和容量都會(huì)增加。
起初實(shí)現(xiàn) 64 條分片鏈并不意味著我們將以太坊的容量增加了 64 倍，而是我們擁有的“以太坊鏈”的數(shù)量增加了 64 倍，但每條鏈的大小 (容量) 將是現(xiàn)在的約 1/3，因此整體大小將增加約 18 倍，而不是 64 倍。
但是，如上所述，隨著物理硬件的改善以及以太坊驗(yàn)證者池的擴(kuò)大，我們將能夠增加分片的大小和數(shù)量，將以太坊的可擴(kuò)展性與摩爾定律聯(lián)系起來。
上圖：信標(biāo)鏈?zhǔn)窍到y(tǒng)資源的“調(diào)度員”。通過隨機(jī)抽樣，信標(biāo)鏈將每名驗(yàn)證者分配至特定的分片鏈中，并在該分片鏈中負(fù)責(zé)驗(yàn)證工作。所有驗(yàn)證者會(huì)在每個(gè) epoch (約 6.4分鐘) 重新被打亂。
04. 優(yōu)化模塊之間的協(xié)同作用
模塊化設(shè)計(jì)的美妙之處在于，每個(gè)模塊的優(yōu)化都會(huì)放大其他模塊的優(yōu)化。有三個(gè)協(xié)同作用：
隨著更多的驗(yàn)證者上線，模塊化的 PoS 安全性能夠在更多的分片鏈上重新分配驗(yàn)證者，并能夠安全地支持更多的數(shù)據(jù)。更好的去中心化?? 更大的規(guī)模。
L1 上更多的分片鏈會(huì)對(duì) Rollups 的執(zhí)行能力產(chǎn)生更大的影響。Rollups 可以將大量數(shù)據(jù)壓縮并添加到 L1 分片鏈中，因此分片鏈提供的任何額外空間都會(huì)對(duì) Rollups 上可用的空間產(chǎn)生巨大的影響。更大的規(guī)模 ?? 更快的執(zhí)行。
Rollups 上發(fā)生的凈交易活動(dòng)越多，購(gòu)買 L1 區(qū)塊空間時(shí)所支付的總費(fèi)用就越多。為區(qū)塊空間支付的總費(fèi)用增加了 L1 驗(yàn)證者的收入。驗(yàn)證者的收入越多，就越有更大的動(dòng)力吸引更多的驗(yàn)證者加入進(jìn)來。在 L1 上增加更多的驗(yàn)證者也就為網(wǎng)絡(luò)增加了更多的計(jì)算資源，這些計(jì)算資源可以用于創(chuàng)造更多的分片鏈。更多的分片鏈意味著什么？參考上面第 2 條。
更大的規(guī)模，更快的執(zhí)行
通過將以太坊分片成 64 個(gè)不同的數(shù)據(jù)可用性層，我們?yōu)?Rollups 創(chuàng)造了更多的空間來部署成千上萬的交易批次。對(duì) L1 進(jìn)行分片將會(huì)對(duì) L2 上的 Rollups 的可擴(kuò)展性產(chǎn)生了巨大的影響。由于 Rollups 將交易壓縮成簡(jiǎn)潔的數(shù)據(jù)包，L1 上的任何數(shù)據(jù)增加都會(huì)在 L2 上創(chuàng)造多出好幾個(gè)數(shù)量級(jí)的空間。
這正是以太坊能夠?qū)崿F(xiàn)微小交易成本的時(shí)候。實(shí)施分片的以太坊將為所有的 Rollups 打開閘門：可用的區(qū)塊空間的增加，可以大幅降低分片之上的 Rollups 的費(fèi)用。
經(jīng)壓縮的 Rollup 交易現(xiàn)在擁有了更多可用的區(qū)塊空間供應(yīng)。Rollups 將在其所有用戶之間分?jǐn)?L1 交易成本。比如，如果在以太坊 L1 上部署一個(gè)大的交易包需要支付 1 ETH，那么這 1 ETH 的成本將分?jǐn)偟竭@個(gè)交易包中的數(shù)千筆交易中。當(dāng)我們擁有 64 條分片鏈可以用來部署交易時(shí)，每筆交易的成本應(yīng)該會(huì)下降好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
一旦這種情況實(shí)現(xiàn)了，Rollups 將能夠自由地停止限制其可用的區(qū)塊空間量 (正如目前的 Arbitrum One 網(wǎng)絡(luò)那樣)，讓 Rollups 的引擎真正運(yùn)轉(zhuǎn)起來。
分片與 Rollups 的結(jié)合將允許計(jì)算資源成為網(wǎng)絡(luò)的資產(chǎn)，而不是負(fù)債。更多的計(jì)算機(jī)，不管其計(jì)算能力如何，都總是能夠?qū)⑵滟Y源貢獻(xiàn)給網(wǎng)絡(luò)，并使這些資源得到有效利用，而不管該計(jì)算機(jī)能夠提供多少資源。一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以是一名 Rollup 驗(yàn)證者，并幫助將 Rollup 的數(shù)據(jù)壓縮和發(fā)送至 L1 上，或者也可以將其資源貢獻(xiàn)給 L1 的驗(yàn)證者池，并幫助啟動(dòng)更多的分片鏈。
相比之下，將你的節(jié)點(diǎn)添加進(jìn)單片式區(qū)塊鏈中，這會(huì)對(duì)該網(wǎng)絡(luò)造成另一個(gè)必須應(yīng)對(duì)的瓶頸。要知道，單片式區(qū)塊鏈無法處理比單個(gè)節(jié)點(diǎn)更多的交易量，由于單片式區(qū)塊鏈的所有節(jié)點(diǎn)都需要處理所有交易，因此將你的計(jì)算機(jī)添加進(jìn)單片式區(qū)塊鏈中，只會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中增加另一臺(tái)需要能夠與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保持同步的計(jì)算機(jī)。
上圖：?jiǎn)纹揭蕴?(左) vs. 模塊化的以太坊 (右)
經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性
模塊化的以太坊是一個(gè)在經(jīng)濟(jì)上具有可持續(xù)性的以太坊。這是加密經(jīng)濟(jì)學(xué)的領(lǐng)域，除了密碼學(xué)之外，我們還需要讓其經(jīng)濟(jì)學(xué)走上正軌。
在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，格雷欣定律 (Gresham’s law) 是一種貨幣原則，其指出「劣幣驅(qū)逐良幣」。當(dāng)人們得到兩種不同的貨幣時(shí)，他們會(huì)把有價(jià)值的那一種儲(chǔ)存起來，把沒有價(jià)值的那一種花掉。
就拿法幣來說，我們會(huì)看到人們會(huì)轉(zhuǎn)向貶值最小的貨幣，即美元；而在加密貨幣世界里，我們會(huì)問“哪種加密貨幣的價(jià)值增值最多？”
比特幣支持者 (Bitcoiners)對(duì)比特幣非常興奮，因?yàn)楸忍貛攀堑谝环N承諾通過硬性發(fā)行上限(總共只有2100萬枚BTC)來保持其購(gòu)買力的加密貨幣。隨著圍繞比特幣的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，比特幣有望變得更加稀缺。相同的 BTC 供應(yīng)量，但在一個(gè)更大的經(jīng)濟(jì)體中，這就相當(dāng)于 BTC 更加稀缺。
以太坊支持者 (Ethereans) 則對(duì)于 ETH 及其銷毀量與以太坊網(wǎng)絡(luò)的需求成正比而興奮不已，同時(shí) ETH 還可能因?yàn)槠渫ㄟ^ EIP-1559 而被銷毀的數(shù)量超過新增發(fā)行量而變得通縮。一個(gè)更大的以太坊經(jīng)濟(jì)體意味著更高的 ETH 銷毀率，從而使得 ETH 日益稀缺。
交易費(fèi) = 貨幣溢價(jià)
將格雷欣定律 (Gresham’s law) 變成加密經(jīng)濟(jì)術(shù)語就是：網(wǎng)絡(luò)需要收集的交易費(fèi)，要比通過增發(fā)新幣的形式支付給驗(yàn)證者的費(fèi)用更多。
加密經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)通過使用交易費(fèi)和增發(fā)新幣來支付給網(wǎng)絡(luò)的安全性提供者(也即礦工或驗(yàn)證者)。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)能夠收集的交易費(fèi)越多，它需要增發(fā)的新幣數(shù)量就越少。
也即，收集的交易費(fèi)越多，需要增發(fā)的幣就越少。
這就是單片式區(qū)塊鏈的可擴(kuò)展性問題所在。許多區(qū)塊鏈承諾了低廉的交易費(fèi)和較高的吞吐量。但通過這樣做，這些區(qū)塊鏈同時(shí)也承諾了永遠(yuǎn)不會(huì)創(chuàng)造一個(gè)有意義的費(fèi)用市場(chǎng)。這是因?yàn)?，如果你想要區(qū)塊空間更便宜，那么你一定不能依賴交易量來支付網(wǎng)絡(luò)的安全性；因此，你必須依賴于增發(fā)新幣，使用格雷欣定律的術(shù)語來說就是，這將使其成為一種「劣幣」。
下方是來自 Polynya 撰寫的文章節(jié)選：
我們不妨對(duì)比一下 Polygon PoS 和 Solana。Polygon PoS 網(wǎng)絡(luò)每天收集約 5 萬美元的交易費(fèi)，也即每年 1800 萬美元。與此同時(shí)，Polygon 正在分配超過 4 億美元的年通脹獎(jiǎng)勵(lì)。這導(dǎo)致了其令人難以置信的95%的凈年損失。至于 Solana ，它在很長(zhǎng)一段時(shí)間里每天收集的交易費(fèi)只有 1 萬美元，但隨著投機(jī)狂潮的興起，該網(wǎng)絡(luò)的交易費(fèi)收入已經(jīng)顯著增加到每天 10 萬美元，也即每年 3650 萬美元。但 Solana 正在發(fā)放更令人震驚的 40 億美元年通脹獎(jiǎng)勵(lì)，導(dǎo)致其凈虧損99.2%.Solana 在當(dāng)前交易費(fèi)用下需要達(dá)到 154000 TPS 才能實(shí)現(xiàn)收支平衡，而考慮到當(dāng)前的硬件和帶寬，這是完全不可能的。然而，更大的問題是，這些額外的交易量的增長(zhǎng)并不是沒有代價(jià)的——它們?cè)黾恿烁蟮膸捫枨螅蟮臓顟B(tài)膨脹，總的來說是更高的系統(tǒng)要求。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性的關(guān)鍵特征就是，它帶來的影響是雙向復(fù)合的。
一個(gè)受約束的 L1 (比如當(dāng)前的以太坊網(wǎng)絡(luò)) 會(huì)建立起一個(gè)強(qiáng)大的費(fèi)用市場(chǎng)。通過對(duì)可用的區(qū)塊空間進(jìn)行限制，可以增加區(qū)塊鏈的去中心化(通過降低參與節(jié)點(diǎn)的硬件需求)和費(fèi)用收入(通過限制可用的區(qū)塊空間的供應(yīng))。
就以太坊而言，稀缺的區(qū)塊空間能夠?yàn)閰^(qū)塊鏈創(chuàng)造出較高的費(fèi)用收入，進(jìn)而帶來更高的 ETH 銷毀率，從而使得ETH 更加稀缺，使其更有價(jià)值。
某種貨幣越有價(jià)值，為了獲得相同的安全性而需要增發(fā)的新幣就越少。因此，當(dāng)這種貨幣的價(jià)值很高時(shí)，實(shí)際上需要為網(wǎng)絡(luò)安全性支出的成本就越低廉。在低廉的安全性支出成本的范式中，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)會(huì)進(jìn)一步降低新的凈發(fā)行量，因?yàn)槟阒恍枰l(fā)行更少的新幣。這將進(jìn)一步增加該資產(chǎn)的稀缺性和價(jià)值。
相比之下，那些號(hào)稱提供廉價(jià)費(fèi)用環(huán)境的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，無法收集任何有意義的費(fèi)用收入。如果網(wǎng)絡(luò)無法收集足夠的費(fèi)用收入，則必須通過增發(fā)新幣來支付安全性費(fèi)用(也即通過增發(fā)新幣向保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的礦工/驗(yàn)證者支付獎(jiǎng)勵(lì))。如果網(wǎng)絡(luò)通過增發(fā)新幣來確保安全性，那么這種貨幣會(huì)隨著時(shí)間的推移而通脹和貶值。
隨著時(shí)間的推移，通貨膨脹會(huì)增加這種貨幣的供應(yīng)量，并降低其價(jià)值。貶值意味著網(wǎng)絡(luò)必須發(fā)行更多的新幣來支付安全成本。如此一來，進(jìn)一步的增發(fā)將導(dǎo)致供應(yīng)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，并導(dǎo)致該貨幣的進(jìn)一步貶值，這正是惡性通脹循環(huán)的開始。
雖然牛市期間的投機(jī)行為可以在一段時(shí)間內(nèi)掩蓋這種影響，但經(jīng)濟(jì)規(guī)律是無法逃避的。發(fā)行新幣的貨幣不會(huì)像進(jìn)行銷毀的貨幣那樣保值，這兩種方式將帶來截然不同的未來。
L1 的吞吐量與網(wǎng)絡(luò)原生貨幣的健全性之間存在直接關(guān)聯(lián)。
如果你提高了區(qū)塊鏈的吞吐量，你就增加了資產(chǎn)的通脹。不幸的是，當(dāng)你增加了區(qū)塊鏈的吞吐量時(shí)，你也降低了普通人成為驗(yàn)證者的能力。
這將把圍繞該區(qū)塊鏈的社區(qū)分成兩類公民：其中一類公民有能力參與驗(yàn)證這條鏈，并有權(quán)獲得收益的人；另一類公民則是沒有這個(gè)權(quán)利，只能購(gòu)買驗(yàn)證者出售給他們的幣。
05. 將一切串聯(lián)起來
以太坊有著一個(gè)受到約束的 L1，但有著強(qiáng)大的去中心化和高效的安全性。當(dāng)前以太坊網(wǎng)絡(luò)有限的區(qū)塊空間束縛著 L1，創(chuàng)造出了一個(gè)昂給的費(fèi)用市場(chǎng)，為 ETH 添加量貨幣溢價(jià)。
而分片(sharding) 將為以太坊增加可用的 L1 區(qū)塊空間，同時(shí)增加網(wǎng)絡(luò)的安全性。隨著以太坊的驗(yàn)證者池的擴(kuò)大(也即驗(yàn)證者數(shù)量的增加)，可行的分片鏈數(shù)量也將增加，使得以太坊在增加其去中心化的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)變得更加可擴(kuò)展。
與此同時(shí)，Rollups創(chuàng)造了不受約束的執(zhí)行環(huán)境，將交易打包并壓縮到盡可能小的數(shù)據(jù)包中。這解鎖了新的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)類型，并允許一個(gè)充滿活力的廉價(jià)經(jīng)濟(jì)體蓬勃發(fā)展，進(jìn)而增加了在 L1 上結(jié)算的凈經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量。隨著更多的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在 Rollups 上發(fā)展，Rollups 上的費(fèi)用將會(huì)下降，因?yàn)檫@些費(fèi)用將在更廣泛的參與者之間攤銷。隨著以太坊上添加更多的分片鏈，并且隨著這些分片鏈的容量變得越來越大，根據(jù)摩爾定律，Rollups 上的費(fèi)用將會(huì)進(jìn)一步下降。
模塊化設(shè)計(jì)的美妙之處在于，每個(gè)模塊的優(yōu)化都會(huì)放大其他模塊的優(yōu)化：
通過 PoS 增加了網(wǎng)絡(luò)的去中心化，進(jìn)而增加了添加到以太坊上的分片鏈的數(shù)量；在以太坊 L1 上增加更多的分片鏈，這能夠給 L2 Rollups 的規(guī)模增加好幾個(gè)數(shù)量級(jí)；Rollups 規(guī)模的增長(zhǎng)將解鎖新的可行經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，這最終將增加 Rollups 向 L1 支付的總體費(fèi)用；向 L1 支付更多的總體費(fèi)用將激勵(lì)更多的人成為驗(yàn)證者，使得以太坊 L1 的驗(yàn)證者池更加龐大，進(jìn)而允許網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建更多的分片鏈。如此循環(huán)反復(fù)下去。優(yōu)化執(zhí)行的單片式區(qū)塊鏈
每一個(gè)牛市，都會(huì)有一批新的區(qū)塊鏈選擇犧牲去中心化來優(yōu)化區(qū)塊鏈的執(zhí)行屬性。這些區(qū)塊鏈增加區(qū)塊大小，限制更多節(jié)點(diǎn)的加入，從而為繁榮的牛市提供一個(gè)費(fèi)用低廉的網(wǎng)絡(luò)。
在牛市期間，以太坊和比特幣網(wǎng)絡(luò)會(huì)變得極其擁堵，因?yàn)樗鼈冊(cè)谌ブ行幕矫孢M(jìn)行了優(yōu)化，這就為那些優(yōu)化交易執(zhí)行的單片式區(qū)塊鏈提供了契機(jī)。
但正如上文所述，對(duì)交易執(zhí)行進(jìn)行優(yōu)化的單片式區(qū)塊鏈存在一些缺陷：它們無法以有意義的方式收集費(fèi)用，并犧牲了去中心化。
如果這種優(yōu)化執(zhí)行的單片式區(qū)塊鏈將自己轉(zhuǎn)變成為另一條不同的 L1 鏈上的一個(gè) L2 網(wǎng)絡(luò)，那么這條鏈實(shí)際上可以更好地優(yōu)化執(zhí)行，同時(shí)不必應(yīng)對(duì)安全性和去中心化方面的束縛。如此一來，該網(wǎng)絡(luò)的原生資產(chǎn)不再需要通過增發(fā)來支付安全費(fèi)用，因?yàn)榇藭r(shí)其完全性將來自另一條 L1 鏈。
從貨幣供應(yīng)計(jì)劃中消除通脹，將對(duì)其原生資產(chǎn)的長(zhǎng)期供應(yīng)產(chǎn)生巨大的影響。
諸如 Solana、Binance Smart Chain (BSC)、Avalanche 和 Polygon 等區(qū)塊鏈都可能需要將自己轉(zhuǎn)變成 Rollup 鏈，從而推動(dòng)其代幣的長(zhǎng)期可持續(xù)性。事實(shí)上，它們?cè)皆鐚⒆约鹤兂?Rollup 鏈，其原生資產(chǎn)就會(huì)變得越稀缺。
合理的結(jié)論
加密貨幣世界充斥著部落主義和政治。一個(gè)人的陳述往往會(huì)受到其所在的部落的影響，激勵(lì)和動(dòng)機(jī)是由已有的信念和偏見驅(qū)動(dòng)的。
值得慶幸的是，代碼和數(shù)學(xué)不受這些因素的影響。我們可以在不使用“以太坊”這個(gè)詞的情況下重寫上面整篇文章，使之成為一條模塊化區(qū)塊鏈的未知路線圖。
事實(shí)上，這種架構(gòu) (即模塊化的架構(gòu)) 并不僅僅是由以太坊獨(dú)有。Rollups 并不僅僅是專屬以太坊的東西。比如，Tezos 也正在擁抱一條以 Rollup 為中心的路線圖；NEAR 也正在對(duì)數(shù)據(jù)可用性分片進(jìn)行設(shè)計(jì)；Celestia 也正在為 Rollups 專門搭建一個(gè)安全性 & 數(shù)據(jù)可用性層。
重點(diǎn)是，如果我們回到過去，或者跳到不同的平行宇宙，重新擲 10,000 次骰子，那么加密貨幣行業(yè)會(huì)發(fā)現(xiàn)自己 99.9% 次都會(huì)得出模塊化設(shè)計(jì)的結(jié)論。
這是區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的最合理的結(jié)論。這一結(jié)論與以太坊有著“政治上的關(guān)聯(lián)性”的唯一原因是，以太坊是迄今唯一為相關(guān)的研發(fā)工作提供足夠資金的生態(tài)系統(tǒng)，能夠讓我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
隨著時(shí)間的推移，我們將看到所有 L1s 區(qū)塊鏈要么演變成模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(也即限制 L1 的區(qū)塊空間，將執(zhí)行推向 Rollups，并增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量)，并在全球非主權(quán)貨幣的世界中競(jìng)爭(zhēng)，要么它們將拋棄共識(shí)和數(shù)據(jù)的包袱，并簡(jiǎn)單地將它們的執(zhí)行環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一條更加去中心化的區(qū)塊鏈上(也即成為另一條區(qū)塊鏈的 L2 網(wǎng)絡(luò))。
模塊化的區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)還說明了將去中心化作為區(qū)塊鏈的關(guān)鍵屬性的必要性，從而實(shí)現(xiàn)所有其他功能。以太坊通過增加去中心化，而不是犧牲去中心化，解決了可擴(kuò)展性的三難困境。只有通過對(duì)去中心化進(jìn)行優(yōu)化，才能獲得上述模塊化的好處。
如果你擁抱去中心化，那么你可以擁有任何東西。
以上就是關(guān)于pos機(jī)制的區(qū)塊鏈,分片以及 Rollups的知識(shí)，后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于pos機(jī)制的區(qū)塊鏈的知識(shí)，希望能夠幫助到大家！
