什麼是 Validiums?其如何運作?
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什麼是 Validiums?其如何運作?

什麼是 Validiums?其如何運作?

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發佈時間 May 24, 2024更新時間 Jul 23, 2024
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關鍵要點

  • Validiums 是以太坊的擴展解決方案,它於鏈下處理交易,並利用零知識證明確保交易的有效性。

  • Validiums 利用營運商進行交易批次處理和驗證,實現高效率的交易,減少鏈上資料儲存和燃料費。

  • 雖然 Validiums 具有強化交易速度和隱私保護等優點,但也面臨資料可用性風險和潛在的中心化問題等挑戰。 

前言

多年來,區塊鏈技術已有長足的進步,但可擴展性仍然是一項關鍵問題。本文將探討 validiums 及其運作方式,並探討它如何提升以太坊的可擴展性。

什麼是 Validium?

Validium 是以太坊的擴展解決方案,使用鏈下資料可用性和運算以更高效地處理交易。與零知識匯總 (zk-rollups) 不同,Validium 只在鏈下交易處理,同時使用零知識證明 (ZKP) 驗證其有效性。

Validium 如何運作?

Validium 在以太坊主網外執行交易,利用以太坊上的智能合約確保其有效性和完整性。讓我們逐一介紹 Validium 的關鍵面向。

交易

當用戶想要使用 Validium 進行交易時,用戶將交易發送給營運商。營運商是負責在 Validium 鏈上執行交易的節點。這些營運商可以是單一實體,也可以是透過權益證明 (PoS) 系統選擇的一組實體。 

營運商將交易分批次收集,並於鏈下處理交易。一旦批次準備就緒,營運商就會使用一種名為證明電路的特殊系統,以建立交易已正確執行的證明。

提交狀態

想像一下 Validium 的狀態 (所有帳戶和其餘額紀錄) 就像一棵大樹,被稱為 Merkle 樹。這棵大樹的根稱為狀態根,就像是代表整體狀態的指紋。這個狀態根被儲存在以太坊上。 

當營運商處理交易時,他們會更新狀態根,以反映新的餘額和帳戶狀態。然後,營運商會將這個新的狀態根以及一切都正確完成的證明,一起發送至以太坊主網。 

不同於零知識匯總,Validium 上的區塊生產者不需要在以太坊上發佈所有交易的詳細資訊。如果以太坊驗證了證明,新的狀態將被接受,Validium 將會被更新。

儲值和提領

用戶可以透過將 ETH 或其他代幣發送到以太坊上的特殊合約,將資金從以太坊存入 Validium。合約將存款於鏈下傳送至 Validium,並將資金記入用戶的鏈下帳戶。 

當用戶想要將資金提領回以太坊時,用戶會向營運商提交提領申請。營運商再將此申請加入批次中,一旦該批次在以太坊上驗證通過,用戶就可以提領資金。

Validium 和以太坊虛擬機 (EVM) 相容性

簡單的應用 

Validiums 對於代幣交換交易或支付等簡單的應用來說,具有非常好的效率,因為 Validiums 可以快速處理許多交易,無需在以太坊主網上儲存所有資料。這使得 Validiums 非常適合交易簡單且不需要複雜運算的應用。 

智能合約的挑戰 

智能合約是在區塊鏈上運作的程式,通常涉及複雜的操作。Validiums 難以處理這些操作,因為要證明複雜的操作是否正確,需要更多的運算能力。這使得 validiums 難以支援智能合約所能提供的廣泛功能。 

可能的解決方案

一些專案正在探討如何讓 validiums 更相容於以太坊的智能合約功能。其中一種方法是打造程式語言特殊版本,例如用於編寫以太坊智能合約的 Solidity,以針對 validiums 進行最佳化。然而,這種方法可能有所限制,因為它可能不支援常規以太坊程式設計環境的所有功能。

Validiums 的優勢

效率

藉由從以太坊主網卸載資料儲存和運算,Validiums 能處理的每秒交易次數 (TPS) 高達 9,000 筆。這對於去中心化交易所 (DEX) 等需要速度和成本效益的應用來說極為重要。

降低成本

Validiums 不在鏈上發布交易資料,可以顯著降低燃料費,讓用戶受益於更低廉的交易成本。

強化安全性

Validiums 利用鏈下資料儲存強化交易隱私,並在不影響可擴展性的情況下,提供額外的安全層。

Validiums 的挑戰

資料可用性風險

Validiums 依賴鏈下資料可用性,亦帶來了風險。當營運商或資料可用性管理員扣留交易資料時,可能無法產生提領用戶資金所需的證明。

中心化風險

需要專門硬體來產生有效性證明,可能會導致中心化的疑慮。如果只有少數實體能夠負擔必要的資源,這些實體可能會佔據網路的主導地位,進而削弱其去中心化特性。

總結

Validiums 是一種擴展解決方案,其目的是透過鏈下交易處理,同時以零知識證明確保交易完整性,進而強化以太坊網路。透過解決鏈上資料儲存的侷限,validiums 可以提升交易流通量,這是解決區塊鏈可擴展性問題的重要一步。

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