上图：2015年至2021年11月的以太坊网络 Gas 费用上涨情况。

每次 Gas 费再次飙升时，围绕以太坊区块链可扩展性的讨论就会再次燃起，与此同时更多人则争先恐后地寻找下一个与之竞争的区块链网络。实际上，高涨的 Gas 费用只是我们必须应对的冰山一角。当前 Gas 费用如此之高的原因是因为以太坊无法扩展，也即对交易的需求仍然比以太坊区块链每次实际能够处理的更多。

1. 理解可扩展性之争

区块链被创建为一种以去中心化的方式处理交易并将其记录在区块中的模式，从而避免了双花问题和依赖可信机构。早期的区块链网络，如比特币和以太坊，是基于它们的 PoW (工作量证明) 共识模式来处理和记录这些交易。

在 PoW 模式中，一旦某笔交易被发起，则该笔交易将被放入一个等待被处理的交易池中，并被广播给网络中的所有节点。尽管会被广播给了所有节点，但只会有一个节点成功解决计算难题并将这笔交易连同其他的交易一起添加到某个区块中，并获得交易费作为奖励。

首先，由于在交易被验证之前和之后，必须将交易广播到网络中，这会使交易的处理时间很长。其次，解决数学难题所需的计算能力会消耗大量电力。最后，每个区块对于其中能够包含多少笔交易有着有限的区块空间，这造成了用户之间竞争并推高 Gas 费用，甚至有时超过了交易价值。随着越来越多的 dApps (去中心化应用) 使用区块链技术来处理和存储交易(目前大约有 3000 个 dApps)，这种情况越来越成问题。

因此，为了解决这些问题，以太坊必须进行扩展，从而增加网络可以处理的交易数量 (以 TPS(每秒交易量)衡量) 以及交易速度。为此，已经开发了许多可扩展性解决方案，主要包括以太坊2.0、其他竞争性的 L1 区块链网络、侧链以及L2 方案。像以太坊2.0、Polkadot 和 Solana 等 L1 网络从结构上改变了当前以太坊网络的底层共识和出块规则，而 L2 方案则是构建在以太坊主网及其协议之上。

在这场竞争中脱颖而出的少数区块链/L2网络将为整个 DeFi 领域、NFTs 提供动力，维持 DAOs 和虚拟世界，同时也支持整个创作者经济和元宇宙。下面我们将详细阐述为什么我们认为像Arbitrum(由 Marc Cuban、Polychain Capital 和Pantera Capital 等投资)这样的 L2 方案至少在未来5年内将引领以太坊的可扩展性。

02.概述以太坊可扩展性方案

如上所述，扩展指的是增加交易吞吐量和交易速度。以下是目前旨在实现这一目标的现有方案：

上图：2021年可扩展性解决方案格局，制图：@yasminekarimi_

扩展区块链生态系统有两种方式：

L1 解决方案

L1 (第一层) 解决方案通过处理区块链的底层协议，也即主网区块链本身的代码，以此来增加区块链的交易吞吐量。它们可以进一步划分为：

1. 协议改进

协议改进是指对底层协议进行的更改来扩大交易吞吐量，这主要是通过增加单个区块中可以包含的交易数量 (仅在短期内可持续)，减少区块创建之间的时间差，或者从 PoW 共识模式向 PoS 的结构性转变来实现。与 PoW 模式不同，PoS 根据验证者质押的区块链原生代币的数量来选择验证者。由于验证者是在此基础上选择的，因此不需要大量的计算能力，也不存在导致 Gas费达到天文数字的矿工之间的竞争。验证交易所需的时间要少得多，因为单个节点不需要投入那么多的处理能力，正如 Solana (50,000 TPS) 和 Polkadot (1000 TPS) 等基于 PoS 的区块链所展现的那样。相比之下，当前的以太坊只能处理 16 PTS。

1. 分片

分片 (sharding) 是指将一个区块链的计算任务和数据空间划分为多条链，比如 Eth2.0 中将会有许多条分片链。对区块链协议实施分片直观地意味着将初始网络的节点划分为更小的组，其中每个小组负责验证网络中待处理交易的不同子集，并存储全局状态的子集。将节点分配到分片链的方式是一种通过 VRF (可验证随机函数) 来实现的加密抽签机制，以避免出现在单个分片中包含大部分恶意节点并接管该分片的情况。由于在分片中，交易被分配给特定的节点来进行验证，而不是由整个区块链网络进行验证，因此不存在导致高昂交易费的竞争，而且交易速度也更快，进而增加了每秒可以处理的交易数量。Vitalik Buterin 表示，在以太坊2.0上，分片和 PoS 共识模型应该能够实现 100,000 TPS。

L2 解决方案

上述 L1 解决方案主要是改变区块链协议，而 L2 (第二层) 解决方案则是由构建在链上的智能合约来实现对 L1 的扩展。通过将交易执行外包给 L2 网络来进行，然后 L2 网络再将交易处理结果汇报给 L1 网络，从而为待处理交易创造了额外的空间。当前有多种方式可以实现这一点：

1. 侧链

你可以将资产转移到交易费用和速度更优的侧链(Sidechains)上，比如 xDai 使用委托权益证明共识机制实现快速的交易时间 (5秒) 和低交易费用 ($0.000021)。跨链资产转移是通过一个双向锚定协议(2WP)来实现的，该协议首先将资产在第一个区块链网络 (比如以太坊) 中锁定，然后在第二个区块链网络 (比如 Polygon) 中创建一笔交易，这笔交易的输入包含了有关该资产锁定操作正确的加密证明。其中一个很好的侧链例子就是 Polygon。

1. Plasma

Plasma 是在区块链中构建区块链。资产被发送到管理 Plasma 链的智能合约。Plasma 链执行交易，只有区块头哈希才会被提交到根链 (比如以太坊) 上，除非有欺诈证明表明存在欺诈问题，这种情况下 Plasma 区块将被回滚，且该区块创建者将被惩罚。这种机制带来了巨大的可扩展性，因为根链状态更新的最小化可以使交易更快进行。

1. 通道

通道 (Channels) 是一种允许参与者进行X 次链下交易但仅需向以太坊提交2 次链上交易的开源协议和智能合约。当用户第一次打开通道时，他们必须创建并支付一笔以太坊交易；当他们准备关闭通道时，他们必须再次支付费用以在以太坊链上处理一笔交易。这减少了必须处理和存储的交易数量，并将 Gas 费用降低到只用于打开和关闭一个通道。在以太坊上利用状态通道的主要项目有State Channels、Celer、Perun 和 Raiden。

1. Rollups

Rollups 通过使用压缩工具将交易以分批次的方式在链下进行验证，之后再将数据存储在 L1 上，从而为 L1 主网 (比如以太坊) 带来扩容。压缩和批处理能带来更高的吞吐量，加快交易速度和最小化每笔交易的成本。

有两种不同类型的 Rollups 依赖于这种验证方法：Optimistic Rollups和 ZK-Rollups。验证交易是指检查交易在 Rollups 批次中被执行之后的状态根 (包括在 Rollup 中的账户余额、合约代码等) 是否正确。ZK-Rollups会为每个交易批次生成一个称为 zk-SNARK 的有效性证明；而 Arbitrum 等Optimistic Rollups会“乐观地”假设交易的有效性，只有当某个节点怀疑某笔交易存在欺诈时才会执行计算证明 (也即提交欺诈证明) ，从而能够进一步提高交易速度和吞吐量。

作为用户，我如何与 Arbitrum 交互？

作为用户，你很可能会与 Arbitrum 进行交互，以使用上面的任何 dApps (比如 Uniswap 或 Aave)，这些 dApps 通常在以太坊上也可以使用但需要更高的费用。具体来说，首先将 Arbitrum One 网络添加到你的 Metamask 钱包中，连接该网络并将资产桥接到该网络中。

03.为什么 Arbitrum 在不久的将来将引领以太坊的可扩展性？

1. Arbitrum 解决了区块链的三难困境：可扩展性、去中心化和安全性。

仅仅拥有可扩展性是不够的。在增加交易吞吐量的同时，区块链网络必须保持区块链技术的两个基本属性：去中心化和安全性。这被称为区块链的「三难困境」。截至目前，唯一满足所有这三个属性的以太坊可扩展性方案是像 Arbitrum 这样的 Rollups 网络。截至截至 2021 年 9 月 12 日，在 Arbitrum 上处理的交易总数达 356 万笔，每日最多可达 26.8 万笔。

上图：Arbitrum 网络上的每日总交易量 (蓝线) 和网络每日 Gas 总费用 (绿线) 变化趋势。

在处理能力方面，Arbitrum 网络应该可以实现 40,000 TPS，并且平均成本要比使用以太坊基础层要低 5 倍(根据 l2fees.info 的数据，撰文时 Arbitrum 的费用约为2美元，而以太坊网络约为10美元)。除此之外，Arbitrum 实际上正在致力于进一步降低 90%-95% 的费用，这意味着用户将能够以几十美分的成本来铸造一枚 NFT 或转移 ETH。Arbitrum 网络上每日花费的 Gas 总费用也一直低于以太坊。唯一值得注意的 Gas 日总费用高峰是在 9 月 12 日一个名为ArbiNYAN 的 L2 收益农场在 Arbitrum 上推出，如下图所示：

上图：Arbitrum 网络每日的 Gas 总费用 (蓝线) 对比以太坊网络每日的 Gas 总费用 (绿线)。

Arbitrum 在实现更高吞吐量的同时，从以太坊 L1 共识中获得了安全性。相比之下，早期的 L1 区块链网络 (比如当前的以太坊和比特币网络) 优先考虑去中心化和安全性，但牺牲了可扩展性，当前以太坊网络高昂的 Gas 费用就证明了这一点。类似地，其他竞争性的 L1 区块链(比如 Solana 和 EOS 等) 牺牲了去中心化，因为这两个网络分别只有 150 个和 21 个节点能够控制它们的网络。反过来，这种中心化也会影响网络的安全性，因为这增加了 51% 攻击的可能性。

同样，侧链也可能在网络中带来攻击向量，因为侧链依赖于自身的共识和区块验证模式。另一个安全性有限的例子是协议改进，因为拥有更大区块大小的区块链本质上会更难以验证，并很可能变得更加中心化，进而更加不安全。但需要注意的是，并不是所有 Rollups 网络在其早期阶段都是去中心化的，尽管大多数 (如果不是全部) Rollups 都致力于逐步实现去中心化。

1. 从 EVM 兼容性到 EVM 等效性

截止当前，Arbitrum 是最兼容 EVM(以太坊虚拟机)的 L2 解决方案之一。EVM 兼容性使得开发者将现有的以太坊应用迁移到 Rollups 网络变得轻而易举，因为他们无需重写大部分代码。Arbitrum 是当前最大的以太坊 L2 网络，撰文时其 DeFi 协议中锁定的总价值 (TVL) 超过了 25 亿美元。

当前，Arbitrum 网络已经支持了现有的以太坊 dApps，比如 Uniswap、1inch、Aave、Balancer、Curve、MakerDAO、Gnosis Safe 等等。相比之下，当前的 ZK-Rollups 和支付通道仅支持简单的支付、交易和其他特定于应用程序的用例。此外，Arbitrum 当前共有 2361 个经验证的 (应用) 智能合约，自 9 月份以来平均每天增加 12 个合约，如下图所示：

上图：Arbitrum 网络中每日验证的合约数量。图源：Arbiscan.io

随着越来越多的 dApps 集成到 Arbitrum 网络中，Arbitrum 不仅对开发者很有吸引力，而且对用户也很有吸引力。这一点可以通过使用 Arbitrum 的唯一地址数的增长得到印证，如下图所示：

上图：Arbitrum 网络中的唯一地址数增长情况。图源：Arbiscan.io

在这些地址中，Smart Money (聪明的钱) 地址似乎已经转移到了 Arbitrum。如下图所示，使用了以太坊网络的 ETH 百万富翁中有 50% 也使用 Arbitrum。(注：ETH 百万富翁地址是指 ETH 余额至少为 1,000,000 美元的地址。)

1. Arbitrum 构建在智能合约领域王者 (即以太坊) 之上

我们相信像 Arbitrum 这样的 Rollups 将在未来几年主导以太坊可扩展性的另一个原因是，它们是建立在以太坊之上，而以太坊是智能合约领域的王者。这给了它们先发优势。首先，以太坊仍然是世界上使用最多的区块链协议，有超过 3000 个 dApps，为整个 DeFi 生态系统、 NFT项目、DAOs 和虚拟世界提供了动力。在这方面，比特币是唯一可以与之相提并论的区块链，但比特币缺乏托管 Rollups 网络的能力。

然后，不像大多数人认为的以太坊2.0将淘汰 Rollups，考虑到以太坊 2.0在几年后才会全面部署，Arbitrum 等 Rollups 实际上是首要的可扩展性解决方案。以太坊2.0将要实现的数据分片 (data sharding)将专注于加速 Rollups。通过分片来划分交易历史记录，同时 Rollups 将自己注册到特定的分片链中，Rollups 的可扩展性吞吐量将迎来指数增长，到 2030 年可能达到 1400 万 TPS。

由于这些原因，很明显，像 Arbitrum 这样的 Rollups 将在不久的将来引领以太坊可扩展性解决方案的浪潮。

04.Rollups 当前的一些挑战

针对 Rollups 的第一个批评是，Optimistic Rollups 的取款时间很长(可能需要 7 天时间)。取款操作需要延迟，从而让观察者有时间在疑似欺诈的情况下发布欺诈证明和取消取款操作。

同时，确保 Optimistic Rollups 网络安全的条件是至少有一个节点是诚实的，并识别欺诈性交易。

此外，Rollups 还处于早期阶段，还不具备互操作性，尽管我们可以预计跨 Rollups 转移资产和数据将会变得越来越容易。话虽如此，我们已经有了像Hop Protocol、Connext、cBridge 和Biconomy这样的互操作性解决方案。

最后，许多人认为，以太坊的流动性在不同的 Rollups 之间是碎片化的。但由于用户有动机去获取尽可能最好的价格，随着时间的推移，我们可以看到流动性会累积到 Arbitrum 等 Rollups 网络中。

1. 未来的可扩展性范式

实际上，从长远来看，Rollups 的潜力并不局限于以太坊。实际上，未来的可扩展性解决方案将是一个更加复杂的系统，由多个 L1 区块链上相互依赖的可扩展性项目组成。尽管如此，在这个复杂的未来，我们可以预期三个主要趋势。

如上所述，在短期内，以太坊上的 Rollups (如 Arbitrum) 将主导可扩展性方案的格局，并将通过以太坊2.0及其分片方案的部署进一步增强。L2 方案 (包括但不限于 Rollups) 将继续发展并并提高性能，从而在交易执行方面与其他 L1 网络竞争。

第二个趋势是，当其他 L1 网络达到满负荷运行时，它们将开始在主网上构建 Rollups。事实上，大多数人仍然不能理解的是，每个 L1 网络都需要 Rollups，以太坊只是第一个为此准备了很长一段时间 (从2015年开始) 的 L1 网络。例如，Tezos 正在采用一个以 Rollup 为中心的路线图。同样地，NEAR、Celestia 和 Polygon 也是如此，Polygon 最近宣布了其先进的 zk-STARKs 解决方案 Polygon Maiden。

事实上，考虑到对以太坊和区块链技术的需求是不断增长的，我们也可以预期，所有的可扩展性解决方案都是有效和必要的，以满足当前和未来市场参与者日益增长的需求。

1. 总结

总之，高昂的 Gas 费用的确只是冰山一角。以太坊自诞生以来就一直面临着可扩展性问题，今天有许多可扩展性解决方案都在致力于解决这个问题。其中，Arbitrum 是目前最大的以太坊 L2 网络，也是在未来几年里最有可能主导可扩展性解决方案的 Rollup 网络。

Arbitrum 已被证明能够在不牺牲去中心化和安全性的情况下扩展以太坊。由于用户希望获得尽可能好的价格，越来越多的开发者将在 Arbitrum 上进行构建，因为它是最兼容 EVM 的 L2 方案之一。除了以太坊，Rollups 将在其他竞争性的 L1 网络中采用，并融合到日益复杂的可扩展性解决方案格局中。

***本文仅代表原作者观点，不构成任何投资意见或建议。

匿名性一直被视为 加密货币 社区的非常有价值的特征之一。它是可替代性的前身，该特性对于广泛使用的货币形式来说也是必要的。同样，大多数加密资产持有者不希望他们的资产和交易记录被完全公开。在所有在为区块链提供隐私性的各种加密技术中，zk-SNARK 和 zk-STARK 是两个值得注意的例子。

zk-SNARK 代表了简洁化的非交互式零知识证明，而 zk-STARK 代表了简洁化的全透明零知识证明。 Zk-SNARK 已经在基于区块链的支付系统上如 Zcash，JP Morgan Chase 项目中使用，并作为一种客户端到服务器的安全验证方式。但是，虽然 zk-SNARKs 已经很成熟并被很广泛的使用，但 zk-STARK 现在也被吹捧为该协议的新版本和改进版本，旨在解决 zk-SNARKs 先前的许多缺点。

简介

Zk-Snarks的全称为“Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument ofKnowledge”，中文名称为：简明非交互零知识证明。代表项目：Zcash

什么是zk-STARKs？

zk-STARKs可以认为是Zk-Snarks的替代版本，其中字母“N”变成了“T”，其中“T“是“Transparent”，代表“透明的”。

zk -SNARKs与zk-STARKs有什么区别？

zk-STARKs是作为zk-SNARK协议的替代版本而创建的，被认为是该技术的更快和更便捷的实现方式，从技术上讲，zk-STARKs不需要初始化可信设置，可以减少花费的资金和时间。

在zk-STARK中，证明者与验证者之间的通信量，相对于计算的任何增量，是保持不变的，而在zk-SNARK中，所需的计算越多，各方来回发送消息的次数就越多，因此，zk-SNARK的整体数据量，远大于zk-STARK证明中的数据量。

总结：

zk-SNARKs和zk-STARKs都是基于”零知识证明”（zero knowledge proof，即ZKP）， zk-SNARK代表了简洁化的非交互式零知识证明，而zk-STARK代表了简洁化的全透明零知识证明。

V神曾称赞zk-SNARKs这种协议，可以帮助以太坊2.0网络扩容，当被问及以太坊3.0的愿景时，他说“STARKs，STARKs和STARKs”，很明显，zk-SNARKS和zk-STARK这两个协议都具有很大的潜力。

虽然zk-SNARKs已经很成熟并被很广泛的使用，但zk-STARK旨在解决zk-SNARKs先前的许多缺点，可以作为替补和改进版本来使用。 箴言： 行情总在绝望中诞生，在半信半疑中成长，在憧憬中成熟，在希望中毁灭。

阿里巴巴的洞穴寓言

1990 年，密码学家 Jean-Jacques Quisquater （以及其他合作者）联合发表了一篇 题为「如何向孩子解释零知识证明协议」的论文。本文介绍了 零知识证明 的概念，其中包含阿里巴巴洞穴的寓言。自创建以来，这个寓言已经被多次改编，我们现在有多种版本。但所表达的内容基本上一致的。

让我们想象有一个环形洞穴，它有一个入口和一个将两条路分开的魔法门。为了打开魔法门，人们需要低声说出正确的秘密。因此，考虑到 Alice （黄色）想要向 Bob （蓝色）证明她知道密码是什么 , 但同时也要对密码保密。为此，Bob 同意在外面等待，同时 Alice 进入洞穴并从两条路径中选择一条走到尽头。在该案例中，她决定通过路径 1。

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过了一会儿，鲍勃走到入口处，喊出他希望爱丽丝从哪一边出现（在该案例中应该是路径 2）。

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appserversrc.8btc.cn

如果 Alice 确实知道这个密码，她将可以正确地按照 Bob 所要求的路径中走出来。

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appserversrc.8btc.cn

这个过程可以重复多次，以确认 Alice 不是通过运气才选择正确的路径。 阿里巴巴的洞穴寓言说明了零知识证明的概念，它是 zk-SNARK 和 zk-STARK 协议的一部分。 零知识证明可用于证明拥有某些知识并且不会泄露任何有关它的信息。

zk-SNARKs

Zcash 是 zk-SNARKs 的首个广泛应用。虽然像 Monero 这样的隐私项目也采用了环形签名和其他技术 , 通过这些技术也可有效地创建了一个烟幕弹保护发送者 , 而 zk-SNARKs 也从根本上改变了数据的共享方式。 Zcash 的隐私源于这样一个事实，即网络中的交易可以被 加密，但仍然可以通过使用 零知识证明 来验证有效性。因此，那些执行 共识 规则的人不需要知道每个交易的所有数据。值得一提的是，Zcash 中的隐私功能默认情况下是处于不活动状态，是可选的，取决于手动设置。

零知识证明允许一个人向另一个人证明其所陈述的是真实的，且不会泄露超出陈述有效性的任何信息。有关各方通常被称为证明者和验证者，他们所持有的秘密被称为证据。这些功能的主要目的是让双方之间尽可能少的进行数据交换。换句话说，人们可以使用零知识证明来证明他们是知晓某些知识但不会泄露有关知识本身的任何信息。

在 SNARK 首字母缩略词中，首字母「succinct」意味着这些该证明较简单，可以快速验证。 「非交互式」意味着证明者和验证者之间几乎没有交互。较早版本的零知识证明协议通常要求证明者和验证者进行通信，因此被认为是「交互式」零知识证明。但在「非交互式」结构中，证明者和验证者只需交换相关证明。

目前，zk-SNARK 证明依赖于证明者和验证者之间的初始化可信设置，这意味着需要一组公共参数来构建零知识证明，从而构建私有交易。这些参数几乎就像游戏规则，它们通过编程写到协议中，并且是证明交易有效的必要因素之一。然而，这会产生潜在的集中化问题，因为参数通常由非常小的群体制定。

虽然最初的公共设置是如今 zk-SNARK 实施的基础，但研究人员正在努力寻找其他替代方案，以减少交互流程中所需的信任。初始设置阶段对于防止伪造支出非常重要，因为如果某人有权访问生成参数的随机性，他们就可能会创建对验证者有效的假证明。在 Zcash 中，初始设置阶段称为 参数生成过程。

我们再来谈下首字母缩略词的「ARguments」。 zk-SNARK 被认为是可合理计算的，这意味着伪造的证明者成功欺骗系统的可能性非常小。此属性称为健壮性，假设证明者具有有限的计算能力。从理论上讲，具有足够计算能力的证明者可以创建伪造证明，这也是量子计算机被许多人视为可能对 zk-SNARK 和 区块链 系统产生威胁的原因之一。

最后一个首字母是「Knowledge」，这意味着证明者无法在没有实际知识（或证人）支持其陈述的情况下构建证据。

零知识证明可以快速验证，通常比标准 比特币 交易占用的数据少得多。这为 zk-SNARK 技术开辟了一条新道路，使其可用作匿名性和可扩展性解决方案。

zk-STARKs

zk-STARKs 是作为 zk-SNARK 协议的替代版本而创建的，被认为是该技术的更快和更便捷的实现方式。但更重要的是，zk-STARK 不需要进行初始化可信设置（因此，字母「T」代表了透明性）。

从技术上讲，Zk-STARKs 不需要初始化可信设置，因为它们依赖于通过哈希函数碰撞进行更精简的对称 加密 方式。这种方式还消除了 zk-SNARK 的数论假设，这些假设在计算上成本很高，并且理论上容易受到量子计算机的攻击。

Zk-STARK 能够提供更便捷和更快速实现的主要原因之一是因为证明者和验证者之间的通信量相对于计算的任何增量是保持不变的。相反，在 zk-SNARK 中，所需的计算越多，各方须来回发送消息的次数就越多。因此，zk-SNARK 的整体数据量大小远大于 zk-STARK 证明中的数据量。

很明显，zk-SNARKS 和 zk-STARK 都吸引了越来越多的关于匿名性的问题。在 加密货币 领域，这些协议具有巨大的潜力，可能成为一种被广泛使用的开创性途径。

分片技术并不是什么创新的概念，早在区块链技术出现之前，就已经在传统数据库中运作了，主要用于大型商业数据库的优化。

其概念就是将数据库中的数据，切割成很多数据分片，再将这些分片分配到不同的伺服器中储存，如此一来，就不会因为短时间内出现大量数据访问请求，而出现单一伺服器压力过大的问题。

在传统的区块链网络中，交易必须有网络中的每个节点进行确认，以保证交易的安全，然而这也是导致交易速度难以提升的主因之一。

分片技术-pow

而把分片技术运用到区块链网络中的方式，是将区块链网络划分成若干个子网络(或称分片,shard)，每一个子网络都会包含一部分节点，网络中的资料储存与交易，会被随机分配到各个分片中做处理。

如此一来，每个节点只需要处理一小部份的工作，且不同分片上的交易可以并行处理，网络的交易速度便能因此获得提升。

分片技术-分片

另外，传统的区块链大部分都是单链结构，所有矿工都会相互竞争取下一个区块的计帐权。

且大部分区块链产生区块的平均时间是固定的，例如比特币平均每10分钟产生一个区块。

即便有越来越多的矿工加入挖矿行列，区块链也会自动提升挖矿难度，以确保区块产生速度固定在每10分钟产生一个区块。

简单来说，区块链网络中算力的提升没办法增加交易速度，这也就是为什麽区块链会是不可扩展。

如果要用简单一点的例子来形容的话，就好比你把汽车改车V8大马力引擎，但汽车电脑却设置了速度限制，不能开超过60。

在分片技术中，区块链算力的提升，意味著分片数量的提升。

也就是说网络中所投入的算力越多，能够同时并行处理的交易也会越多，整个网络的交易速度也会线性提升。

运用在区块链上的分片技术，又能够分为三种:

网络分片（network sharding）、交易分片（transaction sharding）、状态分片（state sharding）。

网络分片（network sharding）

由于区块链的区块与区块之间具有强连结性，也就是说，每一次的区块新增，都需要矿工互相通信确认新区块的有效性。

虽然这能确保链上交易纪录的正确性，却也导致区块链结构上存在不可扩展性的缺点。

因此，分片的第一步，需要先将区块链网络分片，再尽量降低互相通信的前提下，由各个分片处理链上交易。

说的简单一点就是将矿工随机分组，再将工作分配给各组矿工独立验证。

网络分片涉及到的问题是，分片后如何确保链上交易安全性能够维持。

随机分配

矿工分组之后，网络分片第一个会面临到的问题是，攻击者的攻击成本会大幅降低。

下方这张图说明的是，本来假设有100个矿工,要掌握51个才能瘫痪网络，自从有分片后,假设是100个分片，矿工一人顾一个分片下，就变成我只要有全网1%的攻击力，就有机会瘫痪某一个甚至两个分片，而这1%在原本的PoW下，根本起不了作用。

要防范攻击者最好的做法，就是建立随机性。

区块链底层Layer1扩容方案

在区块链领域建立随机性的方式主要是利用可验证随机函数（VRF,Verifiable Random Function），利用此演算法，网络可以随机抽取节点分组形成分片。

这样一种随机抽样的方式可以防止恶意节点控制单个分片。

分片的共识机制

解决了矿工分组的问题后，所要面临的问题是分组后的矿工，验证过程如何达成共识。

达成共识的算法可以选择我们熟知的PoW、PoS、PBFT等共识机制。

简单来说，网络分片就是矿工的挖矿规则，为了在分片的同时不失去去中心化特性，开发者需要尽可能地在安全与效率取得良好的平衡。

例如，网络中分片的数量与每个分片中节点的数量等问题，都需要谨慎考虑。

交易分片（transaction sharding）

网络分片针对的是矿工的游戏规则，而交易分片所针对的是哪些交易要被分配到哪些分片，然而，区块链的帐本模型的不同会对交易分片的开发造成影响。

UTXO帐本模型

UTXO的帐本系统，例如比特币，交易纪录是由多个input和多个output构成，没有帐户的概念，也不会有馀额的纪录，我们没有办法按照地址进行交易分片来有效地避免双花问题。

UTXO较直观的交易分片方式是按照交易hash值的最后几位进行分片。

例如，“如果哈希值的最后一个值是0的话，那麽交易将被分配给分片1，否则它被分配给分片2(假设只有两个分片)。”

然而，我们说过，UTXO的交易是由input和output构成，假设A发起了一笔交易，该交易的哈希值的最后一个值是0，被分配到第一个分片验证。

此时，A又发起一笔input相同但output不同(发给不同人)的交易，该笔交易被分配到第二个分片，如果不採取任何措施，这两笔交易将因为同时在两个分片当中进行处理和验证，而导致双花攻击。

在UTXO帐本系统的交易分片中，解决双花攻击的办法是分片1和分片2相互通信，以确保同一笔钱没有被重复花费。

但是在实际过程中，分片数量众多且交易的hash值是随机的，交易会被随机分配到各个分片，这就表示每个分片之间都必须相互沟通。

很明显，这方法行不通，因为如果这么做，就代表分片无法独立验证，分片就没有意义了，因此UTXO先天上就较难以实现分片。

Account帐本模型

由于UTXO帐本模型较难实现交易分片，因此，大多数采用分片技术的区块链，都是像以太坊一样的Account帐户帐本系统。

有了帐户，每一笔交易将会包含发送者的地址与余额。

因此我们只需要将交易按照发送者的地址进行分片，即可保证同一个帐户发出的多笔交易将被在同一个分片当中被处理，这样该分片即可有效的检测双花交易。

不过一但涉及到跨分片交易，例如：分片1的帐户要与分片10的帐户进行交易，势必需要跨分片的沟通来验证交易的有效性。

但与UTXO相比，至少不需要跟所有的分片沟通，只需要分片1与分片10沟通即可。

状态分片（state sharding）

状态分片可以简单理解为，在区块链资料分配在在不同分片中储存。

其所涉及的是链上资料的分片，也就是链上资料与交易纪录分片储存，借此减少节点的存储负担。

与其他两个分片机制相比，状态分片是最棘手的难题。

目前的状态分片有以下三个问题需要解决。

1)跨分片交易通讯的效益平衡

过去区块链的状态，例如帐户馀额状态储存在全网中，由全网节点共同更新维护。

但是在分片机制下，交易会根据地址分配在不同的分片处理，也就是说，状态只会储存在其地址所在的分片中，此时要面临的一个问题是，交易不会只在一个分片中进行，时常会涉及到跨分片交易。

因此若交易双方帐户被分配在不同分片，分片与分片之间势必要进行沟通才能够确保交易的有效性，频繁的跨分片互动，很容易导致整体网络效率下降。

例如:

A的地址分配在分片1，交易的纪录也会储存在分片1。

B的地址分配在分片2，交易的纪录就会储存在分片2。

一但A要打币给B，就会形成跨分片交易，分片2就会向分片1调用过去的交易纪录，确认交易的有效性，A频繁的打币给B，分片2就必须不断跟分片1互动，交易的处理效率便会因此降低。

2)分片动态刷新和节点状态更新之间的平衡

区块链的节点会随着时间而增加，且节点若长时间未重新分配，会导致交易状态过度集中化，降低遭受攻击时的弹性。

因此网络每隔一段时间需要重新调整网络节点，也就是所谓的动态分片，而新进节点也会借此更新与同步其所在分片的状态。

然而每一次的节点调整，都必须在该分片完成网络同步后，才能开始处理交易，这会造成部分延迟问题，因此设计时必须掌握好节点调整的数量与时间，否则很可能会造成分片瘫痪。

3)全网数据备份与中心化风险之间的平衡

还有一个问题是，若某些特定的分片遭到了攻击而导致其验证失去有效性。由于分片并没有複制系统的全部状态，所以网络也无法验证那些依赖于该分片的交易。

解决此问题的方法是维护存档或进行节点备份，这样就能帮助系统进行故障修复以及恢复那些不可用的数据。

但是，这样就代表系统的状态只会储存在少数节点，这会引发一些中心化的风险。

链金研究员总结

虽然分片技术与其他解决方案相比，较复杂也较难实现，但分片技术依然是目前备受期待的Layer1扩容方案。

知名的分片项目Zilliqa主网在2019年1月31日正式上线了，过去在测试网上都有相当不错的表现，实际的效能还有待确认。

而我们所熟悉的以太坊，也将会慢慢开始进化，从以太坊1.0进化到以太坊2.0，除了会将共识机制从PoW改成PoS外，还会加入Beacon Chain让分片技术得以在以太坊上实现。

分片技术的发展，或许将成为区块链迈向落地应用的一项重要决定性因素。

这就是预言机出现的地方——随着 DeFi 的发展，它们的用例变得比以往任何时候都更加重要和相关。

究竟什么是预言机？

预言机可以定义为第三方服务，它利用区块链上的智能合约从链下世界检索任何所需的信息或从外部来源检索数据。

从本质上讲，它们充当可以输入智能合约的数据源，要求它们从任何外部数据源检索实时数据。

由于区块链和智能合约是封闭的生态系统，预言机是区块链和现实世界之间必不可少的桥梁，可以实现更强大的链上服务。因此，它们必须非常安全。

预言机执行几个关键功能，例如：

• **监听——**预言机监控网络，扫描任何对链下数据的请求。

• **提取——**一旦预言机收到请求，它们就会从外部数据源中提取信息，例如链下 API。

• **格式化——**检索到的数据被调整为区块链可读的格式。

• **验证——**他们生成加密证明来证明预言机服务的性能。

• **计算——**为智能合约执行安全的链下计算。

• **广播——**在区块链上广播交易以将数据发送到各种智能合约。

当前预言机面临的问题

当前的预言机面临着几个问题，最紧迫的是区块链预言机问题。需要克服这个问题才能看到网络上的智能合约（如以太坊）实现主流采用。本质上，预言机问题是一个简单的限制：区块链不具备从任何外部源提取数据或将数据推送到任何外部源的能力。正因为如此，区块链需要预言机才能看到完整的效用。

它们的隔离使区块链非常可靠和安全。然而，要让智能合约充分发挥其潜力，它们需要访问链下数据。

例如，处理金融的智能合约需要市场信息来确定结算；贸易融资智能合约需要获得贸易文件，贷款合同需要获得满足条件，作物/农业合同需要获得会影响农民的有害天气和模式。等等。; 事实上，区块链预言机还有更多用例，其中最突出的是 DeFi、保险、游戏和 NFT、可持续性和企业。某些在区块链上不可用，也没有任何链下信息可以直接访问区块链。因此，预言机问题。而且，虽然看起来很简单——只要找到一个预言机解决方案——预言机技术需要格外小心。

当前的预言机也有许多限制，例如：

• **DeFi 漏洞 –**当前的预言机和跨链桥的设计存在多个漏洞，仅在 2020 年就导致损失超过 7.3 亿美元，其中包括 Spartan DeFi 闪电贷攻击、BurgerSwap 闪电贷攻击和Poly Network 黑客事件，这是黑客利用系统中的漏洞发生的最大的加密货币黑客事件之一。

• **透明度问题——**预言机报告的数据或价格是不透明的，任何实体都无法检查以确定数据的准确性。这可能导致潜在的恶意行为。

• **价格延迟——**资产价格从链下到链上的任何转移都可能造成轻微的价格延迟和偏差。然而，在动态市场中，时间延迟可能是一个重要因素。

• **问责制——**目前，预言机缺乏问责制。由于外部数据源之间的串通，这可能导致数据操纵。它还增加了向预言机提供不正确数据的风险。缺乏问责制也意味着缺乏安全性，导致智能合约被操纵。这需要解决，因为它们是区块链生态系统的关键部分。

SupraOracles：下一代跨链预言机

SupraOracles 是 Entropy Foundation 的旗舰项目，将 DeFi 应用程序及其 Multi-Helix Ledger 带给世界各地的开发人员。该项目得到了一支多元化团队的支持，他们在密码学、物联网解决方案、企业解决方案、DeFi、预言机研究等广泛领域拥有丰富的经验。

SupraOracles 弥合了传统市场和 Web 3.0 生态系统之间的差距，重点关注跨链互操作性。作为一个强大的跨链预言机，企业和机构可以利用它将现实世界的数据和价格信息连接到公共和私有区块链。其解决方案可以直接在链上交付数据，提供更好的可扩展性和安全性，同时增强智能合约的用例。它还提供了市场上最快的速度、安全性和确定性，超过了该领域的其他预言机。他们的价格信息也具有很高的准确性，因此非常高效。

其前面提到的旗舰功能 Multi-Helix Ledger（也称为 Unitychain）提供了高可扩展性和更好的安全性，同时减少了网络停机时间。Unitychain 还允许并行处理，而阈值加密和随机采样等功能可确保进一步的安全性。

SupraOracles 的突出特点

SupraOracles 具有几个突出的特性，使其成为 DeFi 领域的顶级跨链预言机之一：

• 真正的去中心化——SupraOracles 上的节点不仅仅依赖于一个来源的数据，而是从多个渠道提取数据。该系统还通过激励措施确保良好的行为。

• **可扩展性——**节点存在于多个分布式密钥生成配置中。这些在随机网络拓扑中并行组织。

• 安全——SupraOracles 利用其“部落”和“部落”的嵌套架构，通过利用阈值加密、随机采样和分布式密钥生成等加密原语实现并行处理。

• 近乎即时的确定性——SupraOracles 提供 3-5 秒的链上刷新率，与最接近的竞争对手 Chainlink 相比，后者需要 120 秒才能实现完全确定性。

• 互操作性——SupraOracles 与区块链无关，并与多个区块链兼容，例如 Ethereum、Polygon、Solana、Cardano、Polygon 和 Binance Smart Chain 等。

结论

SupraOracles 允许区块链准确可靠地访问链下的真实数据。他们还已经宣布在区块链和 DeFi 领域建立一系列值得注意的合作伙伴关系。该项目是区块链寻求以快速、安全和可扩展的方式访问链下数据的答案。跨链预言机的未来终于来了。

如果激励数量减少，价格又不上涨，那么所得就会减少，就会没有干劲。

减少又没有一定规则的话，就会没有稳定的预期，得到会越来越难，那么更没有干劲。

激励

1）数量要稳定。

2）数量要有增长机会。

3）价格要稳定。

4）价格要增长。

5）规则要明确可预期。

项目的激励减半相当于削减生产者的收入，这是在打击生产者的积极性，并不会带来生态的繁荣，而会带来衰亡。如果一定要激励减半，只有提振需求，拉动价格上涨，规则明确（不是想怎么改就怎么改）才是正途，至少要维持生产者的原有收入，甚至增长，才有持续的动力。否则一定是要失败的。

目前Omniflix还能进行测试，可以去体验一下，测试奖励测试文档中说，所有奖励将在活动完成后决定，奖励将在主网启动后分发。但是根据空投说明，对于 FlixNet-2 和 FlixNet-3 上的活动参与者有空投（活动于 2021 年 1 月 11 日结束，有 2 天的宽限期）。因此，现在进行测试应该是没有奖励了。

信息源：https://blog.omniflix.network/announcing-flixnet-3-testnet-with-the-dapps-omniflix-studio-omniflix-market-4176fa112c09

打开https://app.omniflix.studio/dashboard ，连Keplr钱包。点击Go To Campaign。按步骤去操作，每一步骤正确完成后，会自动验证。1、领取测试币。

2、创立一个 Collection.点击右上角的CREATE，再点NFT Collection。输入详细的信息，上传图片。如果出错根据错误指示修改，例如Denom Symbol已被占用，就改一下符号3、铸造NFT 3个。

点击左侧栏目第二个Asset Library，选择刚才创建的合集，点击CREATE，输入具体的信息。

4、铸造好以后，随便上架。定价要以SPAY定价。

打开https://f3.omniflix.market ，两个测试代币各自都要购买一下。首先要把SPAY提到Omniflix Network 测试网，右上角点击账户，再点击IBC Tokens，点Deposit 提入SPAY。

6、把NFT转移给其他地址或者朋友。这个很容易完成。

RSS是什么呢？英文是Really Simple Syndication，中文就是简易信息聚合。

RSS订阅不仅能接收到海量资讯，同时还有很多意想不到的用途。

• 通过RSS订阅，看文章等没有广告，界面很清爽，十分适合阅读

• 通过订阅Youtube视频频道，观看视频是没有广告的

• 订阅twitter博主，免不可描述工具就可以接收到twitter消息

• 即使原地址的资讯被删除了，但是在rss上还能看到被删除的内容，是不是很神奇

• 每天可以接收到海量资讯，不用再一个个app或者网站去打开了，节省时间和空间

• 可以通过订阅播客网站，听到他们的录制的音频，比如喜马拉雅，蜻蜓fm等音频节目

RSS工具有很多，网上一搜索一大片，这里我推荐使用 Inoreader

下面就说一下如何用RSS过滤币圈有用的信息

一：如何订阅Mirror干货

链闻关停后，我一度很失落，找不到代替品，慌得很啊！

慢慢的发现Mirror上的文章都是干货，但是Mirror的导航功能欠缺，让我一度想放弃Mirror，但是现在越来越多的大佬都在Mirror上发表文章，我想了很多办法，但是阅读还是很累。

有一次在逛知识星球时发现，可以使用RSS阅读软件订阅Mirror文章，我突然两眼发光，这不就是我用了好多年的订阅神器吗？自从google reader停了后我就不怎么用了。

RSS + Mirror = 链闻？哈哈，如获至宝，那么如何使用呢？

举个例子：https://mirror.xyz/zlexdl.eth 是我的mirror地址，在域名的mirror前边加上sub

变成 https://submirror.xyz/zlexdl.eth 就是mirror的feed地址了。加到rss工具里订阅就可以了。一有新文章就会推送到rss阅读器上了。

但是我的问题还没有被解决，由于mirror的设计问题，我无法获得更多的mirror作者的精华文章，这里有一位朋友收集了几十个mirror作者的feed地址，放在了rss订阅工具上阅读，然后导出了一个OPML配置文件，你只要在rss工具上导入这个配置文件就可以一次订阅几十个Mirror作者的文章了，OPML配置文件下载地址是：

大家可以使用这个方法试着订阅一下。

Inoreader 还有手机APP，用起来非常方便。

二：如何订阅Medium文章

大家都知道很多项目的团队都使用Medium写博客，做宣传，那么如何使用RSS订阅Medium文章呢，方法很简单，和Mirror类似，只要在URL上追加feed就可以变成feed订阅地址了。

举个例子：我的Medium是 https://medium.com/@zlexdl.eth 在@前加上feed/变成

https://medium.com/feed/@zlexdl.eth 就可以加到rss阅读器中订阅了。

最后，我收集了500位优质Mirror博主的feed订阅地址，每天给我推送几十篇优质的文章，阅读的不亦乐乎。可以参照以下链接：

IQ Protocol近期宣布了一轮成功的1200万美元融资，获得了包括30多家蓝筹股风投和私人投资者的支持。融资由Crypto.com牵头，其他主要投资者包括Republic Capital、Kronos Research、Genblock Capital、Axia8、GSR、M77、双峰集团、DAOSquare、Genesis Block Ventures、MEXC Global和Argo Labs等，还有包括迈克·扎伊科（Coinlist）、里士满·西奥（PAXOS创始人）、桑德普·奈尔瓦尔（Polygon创始人）等在内的多位天使投资人，阵容不可谓不强大。

官方推特：https://twitter.com/iqlabs_official

下面开始我们的教程：

1）兑换PRQ，可以在钱包BSC网络获得

PRQ合约地址：0xd21d29b38374528675c34936bf7d5dd693d2a577

也可以去 薄饼兑换

2）进入IQ质押:网址

点击 Stake按钮

3）连接钱包

4)输入数量，点击Approve（批准）

再次点击Deposit（质押）

质押成功，一个是质押数量，一个是利息

6）Withdraw（提取）

7）质押后，自动获得一个iPRQ的NFT

（ERC721格式，合约地址：0xc179082409ce39855159e7344d9ee2df32af6d36）

8）还有2个功能有兴趣的可以去体验下。

• 以上为IQ Protocol操作步骤。

• 欢迎大家关注@DaKuan，了解更多空投讯息，保姆级空投教程，互相交流进步！

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  **

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• 免责声明：以上所有的分享都不构成投资建议，我也不确定此项目是否真的有空投，大家有时间、资金充裕可以尝试操作一下。