STAR:以太坊L2互操作 需經歷3個重要階段_Star Chain

摘要

L2互操作性意味著用戶可以以盡可能小的L1摩擦在L2系統之間轉移資金。

本文所提議的L2互操作性解決方案基于我們此前建議使用的條件式交易密碼學基元。

StarkEx2.0將使用鏈上條件式交易，提供L2-L1之間的互操作性。

StarkEx3.0(于2021年2月推出)，將使用鏈下條件式交易，提供在StarkEx系統之間的L2-L2互操作性。

背景

Layer-2擴容解決方案發展迅速。以太坊主網上已經有多種有效性證明系統，還有一些欺詐證明系統也推出了測試網。L2解決方案雖然提供擴容性，但會帶來一定的代價：我們完全在L1上操作所具有的一些優勢可能會遭受損害。

我們并不希望某個L2解決方案一家獨大：不同的App對擴容性的需求各不同，因此可以根據自身需求選擇適合的L2解決方案。

接下來，讓我們給大家解釋兩個重要的術語：

數據：以太坊橋TVL達到249.7億美元:金色財經報道，Dune Analytics數據顯示，以太坊橋當前TVL達到249.7億美元。其中鎖倉量最高的5個橋分別是PolygonBridges（63.14億美元）、AvalancheBridge（55.02億美元）、RoninBridge（49.1億美元）、ArbitrumBridges（32.96億美元）、FantomAnyswapBridge（19.55億美元）。[2022/1/16 8:52:30]

互操作性(Interoperability)：允許用戶在app1(初始環境)和app2(目標環境)之間高效地轉移資金。

可組合性(Composability)：能夠將app1、app2...appn包含的操作組合成一次交易以發送。注意：可組合性將在之后的一篇文章中詳細討論。

除了上面所提到的定義之外，我們還需要著重解釋什么是“條件式交易(Conditional-Tx)”，這一重要基元讓互操作性成為可能。

Near與以太坊跨鏈彩虹橋已正式上線，支持任何ERC20代幣:4月6日消息，公鏈項目NEAR宣布，NEAR-以太坊跨鏈工具彩虹橋已正式上線，所有ERC-20系列通證可以在NEAR和以太坊之間實現無縫轉移。彩虹橋是一種無需信任的、無需許可的通用性協議，可以用來連接多個區塊鏈，不局限于以太坊。彩虹橋協議無需信任任何人，只需相信它所連接各個鏈的共識是安全的。通過使用彩虹橋工具，開發者能夠通過NEAR和以太坊中任意一條鏈訪問另一條鏈應用狀態，最終這一范圍將擴展至任意一條區塊鏈。通過彩虹橋將同質化通證轉移至NEAR用戶，可以利用NEAR所能提供的1~2秒交易時間、低交易費（通常低于1美分）和較低跨鏈轉賬費用優勢。[2021/4/6 19:51:42]

條件式交易

條件式交易是一個由密碼構建成的區塊(我們在某篇文章中首次討論過這一概念)，旨在為無需許可的區塊鏈實現互操作性。條件式交易指某筆交易生效與否，取決于某些事件是否發生(如支付有無發生，狀態有無改變)。從概念上來講，我們首先在初始環境設定一個條件式交易，一旦特定的條件在另一個環境(即目標環境)中得到滿足，該交易便生效。

以太坊上DeFi協議總鎖倉量533.6億美元:據歐科云鏈OKLink數據顯示，截至今日16時，以太坊上DeFi協議總鎖倉量約合533.6億美元。

當前鎖倉量排名前三的DeFi協議分別是Maker 61.7億美元（-1.18%），WBTC 61.3億美元（+0.01%）以及Compound 50.9億美元（-1.13%）。

近24小時鎖倉量增幅前三名的分別是Meme（+12.58%），Nest（+9.37%）以及Bancor（+8.92%）。[2021/3/4 18:15:00]

循序漸進

盡管目前沒有一個更好的方案，用戶總是能夠將資金從初始L2上轉移至L1上，再從L1上轉移至目標L2上。這個簡單粗暴的方法既慢又貴，并且隨著用戶對互操作性的需求增加會越來越慢，越來越貴。

我們需要做得更好，為此，我們特地做了以下計劃，循序漸進地實現L2互操作性。

階段I?

StarkEx(L2)→Ethereum(L1)—快速提款

Framework Labs聯合創始人：接下來6個月非以太坊DeFi將會有可行的機會:Framework Labs聯合創始人Michael Anderson接受采訪時表示：“我認為在接下來的六個月里，非以太坊DeFi將會有可行的機會。這是一場建立從以太坊到非以太坊DeFi協議的可行橋梁的競賽。目前Polkadot（波卡）與以太坊之間還沒有橋梁。盡管波卡甚至是Cosmos或Substract都在構建DeFi平臺和生態系統，但真正的DeFi需要一座通往以太坊的橋梁。所以，這是第一位。第二，你還需要有一個以太坊的Layer 2解決方案，可以非常徹底地解決可擴展性問題。這兩點就像是一場賽馬。事實上，我打賭Layer 2解決方案會在跨鏈橋梁啟用之前盡快解決很多主網核心問題。我想將會有新方法來創建以太坊無法創建的DeFi，但我確實認為以太坊是DeFi將繼續存在的地方。”（Cointelegraph）[2020/9/12]

“快速提款”(FastWithdrawals)可以解決用戶需要快速地從L2系統StarkEx中提款至L1的問題。通過快速提款，用戶不僅可以將資金轉到自己的L1地址上，還可以轉到L1的任意目標地址中，比如Compound、Aave等。重要的是，這允許用戶在進行提款時以“區塊時間”來衡量，而與StarkEx對批量交易進行證明的頻率無關。

以太坊鏈上近300萬枚USDC被銷毀:Whale Alert監測數據顯示，北京時間12:29，以太坊鏈上近300萬枚USDC被銷毀。[2020/4/6]

用例：Alice想要從她在L2上的dYdX賬戶轉移1個ETH至她的L1地址上。

參與者：

Alice(在L2上持有ETH的用戶)

?LP(在L1上持有資金的流動性提供者)

?在初始環境中的StarkEx運營者(在上述的例子中即dYdX)

圖1：快速提款流程

流程：

(1)Alice給LP發送一筆價值為1ETH的條件式交易(還要加上給LP的手續費)，條件為LP需向Alice的L1地址上轉1ETH；

(2)LP在L1上轉了給Alice之后，條件式交易生效，然后?

(3)LP將該條件式交易提交給運營者，隨后被打包進下一批等待被證明的交易中；

(4)等到這些證明被提交至L1并得到驗證后，LP在L2的賬戶便收到了Alice的轉款。

定期再平衡：LP需要定期地拿出他們在L2賬戶中逐漸積累的資金，補充他們在L1賬戶中逐漸消耗的資金。

階段II

StarkEx(L2)→StarkEx(L2)

最初的StarkEx部署將各自托管一個應用程序。在本階段，我們希望用戶能夠在這些不同的應用程序之間快速地轉移資金。這很像快速提款，我們希望最小化用戶的鏈上成本，以及省去他們等待下一批交易打包證明的時間。

用例：Alice想要從她的dYdX賬戶(L2_1)向她的DeversiFi賬戶(L2_2)轉1個ETH。

參與者：

Alice(在L2_1上持有ETH的用戶)

LP(在L2_2上持有資金的流動性提供者)

初始環境上的StarkEx運營者(在上述的例子中即dYdX)

圖2：鏈下條件式交易流程

流程：

(1)Alice在L2_1上給LP發送一筆已簽名的價值為1ETH的條件式交易(還要加上給LP的手續費)，條件為LP需向Alice的L2_2賬號轉1ETH；

(2)LP向Alice的L2_2賬號上轉錢之后；

(3)該筆支付被打包進一批交易中，隨后被L2_2的運營者證明，并在L1上被驗證。這批交易發布在L1上并被接受后，Alice發送的條件式交易便生效；

(4)LP將該筆條件式交易提交至L2_1的運營者中，打包進下一批等待被證明的交易中；

(5)一旦這批在L2_1上交易被證明且提交至L1得到驗證之后，該LP在L2_1上的賬戶便收到了Alice的轉款。

定期再平衡：LP需要根據L2_1和L2_2這兩個系統之間的資金流向，定期地再平衡兩者之間的資金。

在這一階段，支持互操作性的主要成本將是給LP們支付的資本成本；需要注意的是，他們的資本成本經過非常有限的一段時間便回籠，也就是從向用戶提供流動性到運營者打包處理下一批交易這個時間。我們預測這個時間開始時需要幾個小時(大部分時候)，然后隨著(所有StarkEx應用中的)吞吐量不斷增加，這個時間會減少至證明生成時間(幾分鐘)。

階段III

L2→L2

在階段2的基礎上進行擴展，允許資金在任意的L2解決方案之間轉移，無論是有效證明系統還是欺詐證明系統(如OptimisticRollup、Plasma)。這里需要提醒的是，OptimisticRollup在使用LP來支持互操作性時，會面臨其本身固有的資本效率低下的劣勢。

信任模式

現在歸納一下我們所依賴的信任模式。

對用戶來說

完全去信任的。

對LP來說

LP需要信任運營者(初始環境中的)，即相信其會打包他們的有效條件式交易，也就是說在處理過程中不會審查他們。這種信任可以通過幾種方式進行消除。

如果運營者沒有及時處理LP的條件式交易，LP可以：

抗審查：提交被審查的條件式交易到鏈上的運營者的智能合約中，這會凍結運營者，使其之后提交的證明都無法得到處理。

安全抵押：提交被審查的條件式交易到鏈上的一個安全抵押智能合約中，從該合約中直接接收資金。

發展路線圖

階段1將在2020年11月發布于以太坊主網(即StarkEx2.0)，階段2將于2021年第一季度發布(即StarkEx3.0)。已經有一批LP排著隊等待提供服務了。

階段3將緊隨其后。我們預測不同的L2解決方案上的應用之間也會有進行互操作的需求，并且渴望與其他L2解決方案討論互操作性的實現。

原文鏈接：https://medium.com/starkware/the-road-to-l2-interoperability-718ff69ec822

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