Metis 旨在彻底改变人们和企业使用区块链技术进行协作的方式。 然而，以太坊等第 1 层解决方案正在努力应对高gas成本和低吞吐量。实现复杂的协作成果并成功部署 涉及许多需要及时响应的链上操作的框架，第 2 层解决方案 是 Metis 实现其使命所必需的。本文提出了一个新的构造——乐观的 提供效率和灵活性的汇总第 2 层解决方案，解决了许多 现有的第 2 层解决方案的问题。 Metis 虚拟机 (MVM) 是必备的基础 彻底改变人员和组织的集体协作方式所需的组件 并在未来透明。

当前的 DAO 架构仅专注于高效的投票系统或治理。Metis 将 DAO 定义为支持和管理去中心化运营的基本单元或企业的应用程序，我们发现在不信任的社区成员之间建立信任 管理分散的合作才是真正的挑战。在 Metis，我们相信 未来在于日常运营的分散、自主管理 去中心化组织称为去中心化自治公司（DAC）：一个系统实体 支持组织的日常运营，包括大型企业的日常运营。

要构建一个允许复杂结构的 DAC， 超越的合作成果 那些标准的金融平台，一个 EVM 兼容或至少图灵完备的需要第 2 层解决方案。 根据需求，METIS 团队 决定采用乐观汇总的第 2 层基础设施。

目前，以下是许多流行的乐观汇总第 2 层解决方案的一些重大问题：

1. 标准的第 2 层设计通常非常中心化。其中许多构造从单个音序器复制中心化结构， 依靠验证机制阻止恶意玩家 欺诈行为。这种设计导致了第二个问题。

2. 完成交易通常需要很长时间。特别是当有是需要从第 2 层构造退出到第 1 层。 完成交易可能需要很多天。

3. 这反过来又会导致第 2 层出现瓶颈。由于许多第 2 层解决方案的构建方式，第 2 层的吞吐量最终会受到中心化堆栈的限制。如果目标是 要将 DApps 带入主流，我们必须要解决第 2 层解决方案的规模化问题。

为了解决这些问题并满足对 DAC 操作不断增长的需求，Metis 设计并 使用名为 Metis 的 EVM 兼容虚拟机实施了新的第 2 层解决方案 虚拟机 MVM。以下部分重点介绍了许多新的设计功能 使 MVM 在其他第 2 层解决方案中脱颖而出。

在 MVM 中，构建所有 DAC 的协作，每个去中心化自治公司 (DAC) 都与一个唯一的第 2 层相关联 。 在第 2 层的以太坊构造中MVM 将计算和存储分离 。更具体地说，DAC 创建仅触发创建 专门用于该 DAC 的新存储层。作为 Metis系统，计算部分，包括区块挖掘 和跨层通信，允许 Metis 水平扩展而不会导致 在基础设施方面的大量支出。每个 DAC 内经济活动的收入将 能够轻松支付基础设施成本。

此外，MVM 允许提供商注册并贡献计算能力来制作 Layer 2 构建真正的去中心化。提供者将根据产生的区块获得激励。 关键是提供商可能不知道将使用哪个 DAC。它有助于确保 不会有恶意算力提供商的针对性攻击

作为 MVM 设计的一部分，L1 合约知道如何处理状态根、交易和 来自不同 L2 合约的提案。每个交易批次和状态根也有一个链 ID 附加到有效负载。 chainID 是每个第 2 层构造的唯一标识符，也是 用于跨层签署交易。 当需要创建 DAC 时，作为 Comco 协议的一部分，第 1 层上的智能合约 将为新构造生成唯一的链 ID，注册到 Metis 管理智能合约并触发 Metis 微服务部署存储单元。

每个 DAC 将被分配到metisdao.org 下的一个唯一子域名，用户将在其中 能够直接通过子域名与DAC交互

与实体经济中的组织一样，DAC 也有章程来设定其基本运营 规则。 MVM_DACMaster 是一个智能合约，它规定了 在第 2 层 的DAC 在 MVM 上的操作。智能合约是创世区块的一部分，包括以下重要内容 DAC的相关资料：

1. vision:string 和mission:string——DAC 的目的

2. permissions:{address:string[], operation:string, opcode:string}[] – 一组 可以在 MVM 第 2 层上执行某些操作的地址，包括 基本读/写访问。

3. taxrates:{threshold:int, rate:int}[] – 定义机制如何 在DAC 内的交易以及征税。

4. management_contract:address – 定义更改DAC 章程的内容的过程 ，例如类似 DAO 的投票机制或简单地 基于智能合约集是不可变的。

该章程将在创世期间创建。初始设置将在第一次完成 在创世之后阻止并作为 DAC 创建过程的一部分。管理合约将是 之后唯一可以修改章程的签署人。唯一的例外是税率，即 由 MetisDAO 管理的 Metis 才可以设置。

在任何组织中，结构和权限是控制有效工作的两个重要因素。作为 MVM 的一部分，我们引入了一个灵活的权限系统，可以管理 访问特定的第 2 层 DAC，其粒度与操作码级别一样

在 DAC 宪章中，每个操作码都与允许或 禁止在执行过程中执行操作码。 MVM_ExecutionManager，其中 负责执行操作码，在执行操作码之前检查权限。 实现了广泛的缓存，以最大限度地减少权限检查期间的执行影响 。权限实现的一些示例包括但不限于：

1. 只有一小部分签名者可以部署智能合约——这可以 允许 DAC 更好地控制自己的生态系统，包括代币 分配。

2. 只有DAC参与者被允许提交交易——这里的配置可以创建一个许可的 DAC。

3. 部分签名者被禁止提交交易——这样， DAC 可以将有毒成员或恶意用户列入黑名单。

最后，权限层完全是可选的。 MVM 仍然可以是无许可的 第 2 层结构。

另一个重要的难题是 MVM 的特殊存储层。 MVM 有一个常规的存储 层来存储块和状态。但是，对于某些 DAC，会有敏感信息表明 他们不想在 DAC 之外公开。因为所有的交易都打包到L1 潜在的争议场景，区块链上的机密数据仍可在外部访问 DAC。加密通常被用作应对这一挑战的解决方案。然而，加密 和解密操作将需要一个集中的服务管理器并提供对 加密密钥对。在 Metis，我们决定使用 IPFS 来解决这个问题

IPFS 集群只能通过 MVM 上的 IPFS 解析器访问 第 2 层. 可以通过宪章控制对 IPFS 解析器的访问 权限规则。每个第 2 层链上的 IPFS 解析器携带一个唯一的 对标识符进行编码的密钥，以便其他第 2 层 DAC 将无法 访问机密数据。 2.为了与大多数现有客户端保持兼容，用户将调用方法 通过与处理最常见事务的常规事务相同的节点 签名支票等功能。 MVM 的 IPFS 路由器会拦截 IPFS 相关操作，以便这些操作不包含在汇总中。 3. IPFS 交易不会上卷到 L1，否则，目的是 一个特殊的存储层被击败。但是，用户应该保存 智能合约中的文件句柄。事务保存句柄 是一项常规交易，将汇总并准备好防欺诈 挑战。因为保存句柄不会影响其他状态，所以事实 L1 无权访问 IPFS 集群不会影响防欺诈

在所有汇总解决方案中，防欺诈始终是权衡的一部分。乐观汇总通常 带有很长的防欺诈窗口，让 Rangers 有足够的时间来验证状态根源。 长窗口使得撤回 L1 的效率大大降低。作为 MVM 的一部分，我们的目标是最小化时间窗口， 通过分散汇总过程和下推状态根来防止欺诈窗口 验证。 基于，将计算和存储分离的工作，rollup 过程不会 不再由单个音序器处理。将随机选择一组音序器来 汇总状态根并提交交易

此外，MVM 引入了一个称为 L2 Ranger 的独特角色。 L2 Rangers 是 称为 MVM_RANGERS 的特殊 DAC。游骑兵能够对一系列区块进行采样并进行验证 根据从随机 DAC 定期分配的事务，状态根，包括 MVM_RANGERS 本身。每个完成的验证都将获得 Metis Token (MT) 的奖励， 如果验证发现差异并且挑战过程将被撤回到 L1 自动启动。成功的挑战将奖励验证者一部分保证金。一个失败的 挑战将导致验证者失去抵押债券并最终失去对 MVM_RANGERS 的访问权限。

以上所有工作都是为了让仲裁机制更加公平，对游骑兵更具吸引力。和 分散排序和健康的 L2 游侠池，MVM 将大大缩短 需要打样窗口，以进一步提高网络效率

阻止恶意定序器欺诈行为的另一个重要机制是债券。每个排序器都需要质押一定数量的 Metis 代币才能获得资格。但是，那 Metis 生态系统具有强大的、真实的经济联系，交易价值可以在 数十亿。恶意行为的风险和回报开始向更危险的方向倾斜 边。因此，MVM 引入了一个称为动态绑定阈值 (DBT) 的概念

DBT 是根据给定 DAC 的最大经济容量计算的，即总供应量的 MVM_Coinbase 。如果特定排序器的质押 Metis Token (MT) 数量低于 DAC 的 DBT，定序器不能参与 DAC 定序工作。当一个 MT 存款和取款操作执行，DBT 将会自动更新。如果没有 在存款操作后符合条件的 排序器池中的排序器，该操作将 阻塞，直到找到合格的排序器。

MVM 支持微服务框架的基本原理。 oracles、delivery等提供者 service 或legal 可以在MVM 生态系统中注册为微服务提供者。他们作为 所有 DAC 的工具包，以帮助实现使命和愿景。 MVM 支持自动付款 收藏。服务提供商将获得一个 SDK 以方在第二层和任何智能合约进行交互 ，包括收款，以降低进入壁垒。它允许服务 不熟悉区块链技术的供应商加入生态系统。

这种架构支持无限扩展 MVM 生态系统中可用的服务 以及连接链下的关键部件 和 区块链经济

具有排序器、块生产者（计算）、IPFS 集群提供者、服务提供者和 护林员，MVM 解决了许多流行的第 2 层解决方案中最紧迫的问题，并构建了一个 系统既高效又去中心化。 在 MVM 的支持下，Metis 创建了一个生态系统，以构建基于 第 2 层。我们相信这是组织、社区和经济的未来

Metis 旨在彻底改变人们和企业使用区块链技术进行协作的方式。 然而，以太坊等第 1 层解决方案正在努力应对高gas成本和低吞吐量。实现复杂的协作成果并成功部署 涉及许多需要及时响应的链上操作的框架，第 2 层解决方案 是 Metis 实现其使命所必需的。本文提出了一个新的构造——乐观的 提供效率和灵活性的汇总第 2 层解决方案，解决了许多 现有的第 2 层解决方案的问题。 Metis 虚拟机 (MVM) 是必备的基础 彻底改变人员和组织的集体协作方式所需的组件 并在未来透明。

当前的 DAO 架构仅专注于高效的投票系统或治理。Metis 将 DAO 定义为支持和管理去中心化运营的基本单元或企业的应用程序，我们发现在不信任的社区成员之间建立信任 管理分散的合作才是真正的挑战。在 Metis，我们相信 未来在于日常运营的分散、自主管理 去中心化组织称为去中心化自治公司（DAC）：一个系统实体 支持组织的日常运营，包括大型企业的日常运营。

要构建一个允许复杂结构的 DAC， 超越的合作成果 那些标准的金融平台，一个 EVM 兼容或至少图灵完备的需要第 2 层解决方案。 根据需求，METIS 团队 决定采用乐观汇总的第 2 层基础设施。

目前，以下是许多流行的乐观汇总第 2 层解决方案的一些重大问题：

1. 标准的第 2 层设计通常非常中心化。其中许多构造从单个音序器复制中心化结构， 依靠验证机制阻止恶意玩家 欺诈行为。这种设计导致了第二个问题。

2. 完成交易通常需要很长时间。特别是当有是需要从第 2 层构造退出到第 1 层。 完成交易可能需要很多天。

3. 这反过来又会导致第 2 层出现瓶颈。由于许多第 2 层解决方案的构建方式，第 2 层的吞吐量最终会受到中心化堆栈的限制。如果目标是 要将 DApps 带入主流，我们必须要解决第 2 层解决方案的规模化问题。

为了解决这些问题并满足对 DAC 操作不断增长的需求，Metis 设计并 使用名为 Metis 的 EVM 兼容虚拟机实施了新的第 2 层解决方案 虚拟机 MVM。以下部分重点介绍了许多新的设计功能 使 MVM 在其他第 2 层解决方案中脱颖而出。

在 MVM 中，构建所有 DAC 的协作，每个去中心化自治公司 (DAC) 都与一个唯一的第 2 层相关联 。 在第 2 层的以太坊构造中MVM 将计算和存储分离 。更具体地说，DAC 创建仅触发创建 专门用于该 DAC 的新存储层。作为 Metis系统，计算部分，包括区块挖掘 和跨层通信，允许 Metis 水平扩展而不会导致 在基础设施方面的大量支出。每个 DAC 内经济活动的收入将 能够轻松支付基础设施成本。

此外，MVM 允许提供商注册并贡献计算能力来制作 Layer 2 构建真正的去中心化。提供者将根据产生的区块获得激励。 关键是提供商可能不知道将使用哪个 DAC。它有助于确保 不会有恶意算力提供商的针对性攻击

作为 MVM 设计的一部分，L1 合约知道如何处理状态根、交易和 来自不同 L2 合约的提案。每个交易批次和状态根也有一个链 ID 附加到有效负载。 chainID 是每个第 2 层构造的唯一标识符，也是 用于跨层签署交易。 当需要创建 DAC 时，作为 Comco 协议的一部分，第 1 层上的智能合约 将为新构造生成唯一的链 ID，注册到 Metis 管理智能合约并触发 Metis 微服务部署存储单元。

每个 DAC 将被分配到metisdao.org 下的一个唯一子域名，用户将在其中 能够直接通过子域名与DAC交互

与实体经济中的组织一样，DAC 也有章程来设定其基本运营 规则。 MVM_DACMaster 是一个智能合约，它规定了 在第 2 层 的DAC 在 MVM 上的操作。智能合约是创世区块的一部分，包括以下重要内容 DAC的相关资料：

1. vision:string 和mission:string——DAC 的目的

2. permissions:{address:string[], operation:string, opcode:string}[] – 一组 可以在 MVM 第 2 层上执行某些操作的地址，包括 基本读/写访问。

3. taxrates:{threshold:int, rate:int}[] – 定义机制如何 在DAC 内的交易以及征税。

4. management_contract:address – 定义更改DAC 章程的内容的过程 ，例如类似 DAO 的投票机制或简单地 基于智能合约集是不可变的。

该章程将在创世期间创建。初始设置将在第一次完成 在创世之后阻止并作为 DAC 创建过程的一部分。管理合约将是 之后唯一可以修改章程的签署人。唯一的例外是税率，即 由 MetisDAO 管理的 Metis 才可以设置。

在任何组织中，结构和权限是控制有效工作的两个重要因素。作为 MVM 的一部分，我们引入了一个灵活的权限系统，可以管理 访问特定的第 2 层 DAC，其粒度与操作码级别一样

在 DAC 宪章中，每个操作码都与允许或 禁止在执行过程中执行操作码。 MVM_ExecutionManager，其中 负责执行操作码，在执行操作码之前检查权限。 实现了广泛的缓存，以最大限度地减少权限检查期间的执行影响 。权限实现的一些示例包括但不限于：

1. 只有一小部分签名者可以部署智能合约——这可以 允许 DAC 更好地控制自己的生态系统，包括代币 分配。

2. 只有DAC参与者被允许提交交易——这里的配置可以创建一个许可的 DAC。

3. 部分签名者被禁止提交交易——这样， DAC 可以将有毒成员或恶意用户列入黑名单。

最后，权限层完全是可选的。 MVM 仍然可以是无许可的 第 2 层结构。

另一个重要的难题是 MVM 的特殊存储层。 MVM 有一个常规的存储 层来存储块和状态。但是，对于某些 DAC，会有敏感信息表明 他们不想在 DAC 之外公开。因为所有的交易都打包到L1 潜在的争议场景，区块链上的机密数据仍可在外部访问 DAC。加密通常被用作应对这一挑战的解决方案。然而，加密 和解密操作将需要一个集中的服务管理器并提供对 加密密钥对。在 Metis，我们决定使用 IPFS 来解决这个问题

IPFS 集群只能通过 MVM 上的 IPFS 解析器访问 第 2 层. 可以通过宪章控制对 IPFS 解析器的访问 权限规则。每个第 2 层链上的 IPFS 解析器携带一个唯一的 对标识符进行编码的密钥，以便其他第 2 层 DAC 将无法 访问机密数据。 2.为了与大多数现有客户端保持兼容，用户将调用方法 通过与处理最常见事务的常规事务相同的节点 签名支票等功能。 MVM 的 IPFS 路由器会拦截 IPFS 相关操作，以便这些操作不包含在汇总中。 3. IPFS 交易不会上卷到 L1，否则，目的是 一个特殊的存储层被击败。但是，用户应该保存 智能合约中的文件句柄。事务保存句柄 是一项常规交易，将汇总并准备好防欺诈 挑战。因为保存句柄不会影响其他状态，所以事实 L1 无权访问 IPFS 集群不会影响防欺诈

在所有汇总解决方案中，防欺诈始终是权衡的一部分。乐观汇总通常 带有很长的防欺诈窗口，让 Rangers 有足够的时间来验证状态根源。 长窗口使得撤回 L1 的效率大大降低。作为 MVM 的一部分，我们的目标是最小化时间窗口， 通过分散汇总过程和下推状态根来防止欺诈窗口 验证。 基于，将计算和存储分离的工作，rollup 过程不会 不再由单个音序器处理。将随机选择一组音序器来 汇总状态根并提交交易

此外，MVM 引入了一个称为 L2 Ranger 的独特角色。 L2 Rangers 是 称为 MVM_RANGERS 的特殊 DAC。游骑兵能够对一系列区块进行采样并进行验证 根据从随机 DAC 定期分配的事务，状态根，包括 MVM_RANGERS 本身。每个完成的验证都将获得 Metis Token (MT) 的奖励， 如果验证发现差异并且挑战过程将被撤回到 L1 自动启动。成功的挑战将奖励验证者一部分保证金。一个失败的 挑战将导致验证者失去抵押债券并最终失去对 MVM_RANGERS 的访问权限。

以上所有工作都是为了让仲裁机制更加公平，对游骑兵更具吸引力。和 分散排序和健康的 L2 游侠池，MVM 将大大缩短 需要打样窗口，以进一步提高网络效率

阻止恶意定序器欺诈行为的另一个重要机制是债券。每个排序器都需要质押一定数量的 Metis 代币才能获得资格。但是，那 Metis 生态系统具有强大的、真实的经济联系，交易价值可以在 数十亿。恶意行为的风险和回报开始向更危险的方向倾斜 边。因此，MVM 引入了一个称为动态绑定阈值 (DBT) 的概念

DBT 是根据给定 DAC 的最大经济容量计算的，即总供应量的 MVM_Coinbase 。如果特定排序器的质押 Metis Token (MT) 数量低于 DAC 的 DBT，定序器不能参与 DAC 定序工作。当一个 MT 存款和取款操作执行，DBT 将会自动更新。如果没有 在存款操作后符合条件的 排序器池中的排序器，该操作将 阻塞，直到找到合格的排序器。

MVM 支持微服务框架的基本原理。 oracles、delivery等提供者 service 或legal 可以在MVM 生态系统中注册为微服务提供者。他们作为 所有 DAC 的工具包，以帮助实现使命和愿景。 MVM 支持自动付款 收藏。服务提供商将获得一个 SDK 以方在第二层和任何智能合约进行交互 ，包括收款，以降低进入壁垒。它允许服务 不熟悉区块链技术的供应商加入生态系统。

这种架构支持无限扩展 MVM 生态系统中可用的服务 以及连接链下的关键部件 和 区块链经济

具有排序器、块生产者（计算）、IPFS 集群提供者、服务提供者和 护林员，MVM 解决了许多流行的第 2 层解决方案中最紧迫的问题，并构建了一个 系统既高效又去中心化。 在 MVM 的支持下，Metis 创建了一个生态系统，以构建基于 第 2 层。我们相信这是组织、社区和经济的未来