【#區(qū)塊鏈# #解讀Vitalik新作：ZK+Plasma改變Layer2格局？#】

作者：Haotian，來源：作者推特@tmel0211

拜讀了 @VitalikButerin 有關(guān) Plasma 回歸的新作，被 Plasma 基于類 UTXO 的賬本「退出游戲」機(jī)制深深吸引，且 Vitalik 似乎有意引導(dǎo)市場(chǎng)往 ZK+Plasma 方向探索，避免市場(chǎng)停留在 Rollup 階段內(nèi)卷。接下來，詳細(xì)給大家科普解讀下：

要點(diǎn)：1）Plasma 鏈為啥適用于支付場(chǎng)景？2）Plasma 支付場(chǎng)景如何運(yùn)作？3) 為啥退出游戲機(jī)制對(duì) Plasma 很重要？4）Plasma 鏈為啥難集成 EVM 的無主狀態(tài)？5）ZK+Plasma 可釋放哪些想象空間？

我在上一篇解讀 Vitalik 文章中說了，以太坊的 2 層擴(kuò)容方案原本有：Plasma、Rollup、Validium、Parallel 等多種方案，Vitalik 期待中的擴(kuò)容方向應(yīng)該是均衡發(fā)展，適配各類應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行多樣化的 layer2 構(gòu)建，但現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)格局是，Rollup 方案一家獨(dú)大，且日益內(nèi)卷。

只是，Rollup 雖然方案安全性高，但對(duì) Data Availability 的依賴性過大，而純以太坊 DA 又受限于性能和成本問題，故而現(xiàn)在市場(chǎng)卷出一種卡位 Rollup 陣營(yíng)但卻依賴第三方 DA 的 Solution，這是一種正在把 Rollup 畸形化的方案，絕非 Vitalik 想看到的現(xiàn)狀。

所以，Vitalik 新文章重新搬出了 Plasma，而且引導(dǎo)了一種 ZK+Plasma 的擴(kuò)容解決方案，顯然又是一次事關(guān) layer2 政治搖旗。

為啥 Plasma 目前受限于支付場(chǎng)景？

Plasma 相當(dāng)于一種側(cè)鏈解決方案，會(huì)定期向主網(wǎng)同步默克爾狀態(tài)數(shù)據(jù)，是一種數(shù)據(jù)和計(jì)算依賴主網(wǎng)的擴(kuò)容方案。這樣的話，2 層可以用非常中心化的方式，且設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的賬本模型來高效擴(kuò)展，還能復(fù)用主網(wǎng) vailidator 這些系統(tǒng)能力。

總得來說，Plasma 用在支付場(chǎng)景可以保證賬本狀態(tài)被有效追蹤和記錄。為啥呢？

1）支付場(chǎng)景下，用戶只需要保留余額狀態(tài)，若其他場(chǎng)景得保留全部鏈下狀態(tài)數(shù)據(jù)，會(huì)帶來存儲(chǔ)空間壓力；

2）Plasma 安全性依賴「退出游戲」機(jī)制，運(yùn)營(yíng)方作惡，用戶可發(fā)起挑戰(zhàn)提出自己的資產(chǎn)，若資產(chǎn)狀態(tài)復(fù)雜則則會(huì)很麻煩；

3）目前 Plasma 很難兼容 EVM 的諸多無主狀態(tài)，用戶很難用 Plasma 的默克爾狀態(tài)樹賬本來對(duì)應(yīng)很多非交易狀態(tài)，比如 LP、CDP；

Plasma 支付場(chǎng)景如何運(yùn)作？

如 Vitalik 文章中所說，簡(jiǎn)單而言：

Plasma Cash 可以把每個(gè) Token 視為 NFT，有唯一編號(hào)，當(dāng)某個(gè)用戶發(fā)生轉(zhuǎn)賬時(shí)，運(yùn)營(yíng)方會(huì)在默克爾樹葉上記錄一筆更新狀態(tài)，每個(gè)用戶都可以保存自己全局的默克爾樹狀態(tài)，這樣賬本追溯起來就不會(huì)出亂。

若是本就同質(zhì)化的 Token，用戶可能在消費(fèi)時(shí)存在多次拆分和合并，比如小王 1 個(gè) ETH，先拆分了三份，又把其中兩份合并了，每一份都是不規(guī)則的，比如 0.001、0.1、0.3 等，如果大批量的拆分，可能導(dǎo)致默克爾數(shù)據(jù)冗余，這樣發(fā)起退出游戲機(jī)制時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生問題（挑戰(zhàn)和驗(yàn)證成本較高），比如回溯近一周的賬本發(fā)現(xiàn)對(duì)不上賬。如何解決呢？可以為每一次資產(chǎn)拆分或合并狀態(tài)匹配一個(gè)類 UTXO ID，這樣無論怎么拆分都能即刻定位到相應(yīng)交易樹葉。

如何確保安全「退出游戲」機(jī)制？

因?yàn)?Plasma 沒有像 Rollup 們一樣有自己獨(dú)立的鏈系統(tǒng)，它得時(shí)刻確保自己的側(cè)鏈記賬和主網(wǎng)保持同步，這就允許其不必刻意追求去中心化，只要有一個(gè)可高效記賬的運(yùn)營(yíng)主體就行。

但問題來了，若運(yùn)營(yíng)方發(fā)布了無效區(qū)塊記了假賬，竊取用戶資產(chǎn)該怎么辦？ 用戶需要隨時(shí)發(fā)出「退出游戲」機(jī)制，把 2 層的資產(chǎn) withdraw 回 1 層，類似于 Rollup 的逃生艙安全機(jī)制。

如何做呢？用戶可以曬出自己默克爾樹狀態(tài)證明，證明資產(chǎn)轉(zhuǎn)移過程，并發(fā)起 7 天挑戰(zhàn)期，主網(wǎng)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)會(huì)檢測(cè)用戶是否為最終的資產(chǎn) Owner，以及用戶是否存在資產(chǎn)雙花等問題。（因?yàn)橹骶W(wǎng)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了更多的默克爾樹狀態(tài)可以核對(duì)用戶的 Proof 是否有惡意退出之嫌）。

通過「退出游戲「」來約束 2 層運(yùn)營(yíng)方作惡，而挑戰(zhàn)期的存在則避免了用戶惡意退出，這就確保了 Plasma 鏈的正常運(yùn)行。

兼容 EVM「無主狀態(tài)」的難點(diǎn)？

如前邊所言，Plasma 目前更多是針對(duì)支付交易場(chǎng)景設(shè)計(jì)的 2 層解決方案，是一種可類比為 UTXO 模型的記賬，而 EVM 本身則是賬戶模型。UTXO 可以記錄每一次余額狀態(tài)刷新，但 EVM 狀態(tài)機(jī)中的很多「無 Owner」場(chǎng)景很難用 Plasma 的方案來實(shí)現(xiàn)。

比如，比如存入 Uniswap 池子的 USDC，放在 MakerDAO 的 CDP 中的資產(chǎn)也同理，用戶很難證明哪一筆資產(chǎn)屬于自己，這樣一旦出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)方宕機(jī)問題，合約被鎖，用戶就無法正?！竿顺鲇螒颉埂?/p>

因?yàn)闊o法證明用戶在合約里有錢。受 Plasma 數(shù)據(jù)特性影響，主網(wǎng)只能監(jiān)測(cè)合約的余額，若運(yùn)營(yíng)方給合約增發(fā)了一部分錢，用戶怎么能證明哪筆錢是自己的，哪筆錢是被惡意增發(fā)的呢？

何況一個(gè) layer2 側(cè)鏈如果只能實(shí)現(xiàn) Payment 轉(zhuǎn)賬交易，要如何構(gòu)建應(yīng)用和生態(tài)，顯然這會(huì)大大限制 Plasma 的使用場(chǎng)景。

ZK+Plasma 釋放的想象空間

若 Plasma 底層徹底的被 ZK 化，用戶的操作會(huì)以 zk-SNARK 證明形式存在，就能釋放很多 EVM 的狀態(tài)機(jī)場(chǎng)景：

假若用戶向 Plasma 某合約存入了一筆資產(chǎn)，就可以構(gòu)造一筆 zkSNARKs 證明，這個(gè)證明可以向主網(wǎng)發(fā)起「退出游戲」，這樣即使池子受安全威脅被凍結(jié)，用戶也能撤出自己的合法資產(chǎn)；

或者在涉及隱私 DEX 的交易場(chǎng)景下，用戶可以用 zkSNARKs 來證明擁有某資產(chǎn)，而不需要暴露自己的隱私；以及 Plasma 的智能合約在進(jìn)行復(fù)雜升級(jí)時(shí)也可以 zkSNARKs 的形式證明其狀態(tài)升級(jí)正確性，而不需要暴露細(xì)節(jié)，也能提升合約作惡難度；

以上。

整體來說，Vitalik 全文清晰地描述了 Plasma 的現(xiàn)狀以及存在的問題，包括未來 ZK 化的可能性。在我看來，Plasma 并不新穎，甚至過去多年它已經(jīng)在支付場(chǎng)景找到了自己的位置，此時(shí)此刻 Vitalik 拋出 ZK+Plasma 的新方向，是一次方向引導(dǎo)，也是一次政治搖旗，至于市場(chǎng)是否會(huì)順著 vitalik 的意思走，我個(gè)人不是很樂觀：

1）Rollup 是市場(chǎng)從投入成本、開發(fā)難度、生態(tài)兼容度等綜合出來的最優(yōu)解，ZK+Plasma 固然是一種更高級(jí)的 ZK-Rollup，但當(dāng)下 ZK-Rollup 的發(fā)展也并不樂觀，直接跳到 Plasma 過于倉(cāng)促了；

2）Validium 作為一種獨(dú)立鏈擴(kuò)容方案，在 ZK 的應(yīng)用程度上相對(duì)更高級(jí)，但它完全依賴鏈下 DA，相較之下 ZK+Plasma 似乎和以太坊主網(wǎng)黏性更高，但 Vitalik 這樣呼吁可以理解，ZK 的成熟開發(fā)者們放棄 Validium 搞 ZK+Plasma 的動(dòng)力或許不足。

Note：請(qǐng)務(wù)必細(xì)讀下 Vitalik 的文章，再來理解本文。