深度解析L1和L2的思维模式差异|数据库

发布日期:2022-06-29 13:39:06

  原文作者:P˜atrick McC♩orry     转载自 金色财੊经

  加密货币੎正在引领一场👽数据库技术的范式转移−

  加密货币的基石就是数‏据库。它记录着所有用户账户的余>额、智能合约的代码和状态。¦

  任何的用户操作最终都ρ会通过执行交易Η与更新数据库的形式反映出来。👽

  “Web2∠”数据库技术的问题都在于使它得以运作£的信任上。它依赖于一个可信第三方来维护ࣻ和保护数据库。

  如果这些第三方掉线了,那么对数据库的é所有访Ζ问都会被中断。☎如果他们在更新数据库时出了错,那么这个错误可能一直不被发现。

  为了建立起公众对数据库&#25c8;的信心,可以雇佣审计‹员,通过回溯检查数据库更新的有效性(不是一项简单的任务)以♪证明数据完整性。

  一组Î开放成员制的参与者群体可能可以取代ⓢ一个Â可信第三方,这也是加密货币正在引领数据库技术范式转移 (“Web3”) 的原因。

  它允许愿意贡献资源的任何人进行读取、写入、审计,并最终保护数据库的完整性和内容。这个群体可以实时检查੏数&#25bd;据库的更新,也使得他们可以立刻拒绝错误,并在更新后马上发现错⁄误。

  开ઍ放成员制的群体是这种范式转移的基础,它可以分为两Ð种角色:ਊ

  参与的思维模式与加密协议类似,其中一组µ参与方(提议者)想要证明一个声明是正确的,而另一组参与方(验证者)必须在接受它前检查它的正确性。这种互动的ધ过程会在数据库的每一&#263f;次更新时不断重复。

  然而ੈ,如何实现开放◐成员制群体需要提出几个重要问题:′

  这个系⇐统的架构以及它对数据库安全的根本意义将回æ答上述问题。我们探讨 L1 和 L2 的架构,最终的目标是帮助读者建立一种良º好的思维模式。

  L1ã 的Α数据库必须为经济上的大多数(“世界”)所接受

  在 L1 的系统中,可信第三λ方被公共共识੦അ所替代。

  其目的在于让所有参与者同意数据库的更新。这就મ需要☎一组能被各方客观遵循的共同规则(“共识规则”)。∗

&#ffe1;

  这些规则用来证૨明数据库更新的有效性。一个或更多的提议者可以提议一个竞争性的更新,但最终所有参Ò与者收敛于数据库的一个更新和关于数据库内容的一个事实。

  对网络∴共识的需求ξ影响着δ参与情况:

  限定比率的提议者数。成员资格需要જ是开放的,但会限制在那些从这个系统的œ长期成功获得经济激励的参与者。这是☜为了防止冲突更新的泛滥,最终使得各方难以就一个更新达成一致。

  最大化验证者数量。更新的频次和大小将决定验证者数量,因为他们必须具备计算和带宽资源实时验证所有更新’。否则,他们将跟不੆上É,也将无法计算出最新的数据库副本。

  我们可以借这个机会讨论如何限▒制谁能成为提憨议者、如何权衡数据库的广泛副本以及谁૦是一条权威链 (和数据库) 的最终决定者。

  限定ૣ比率的提议者数。我们的目标是要找到“共担风险”的提议者,他们的经Φ济利益与网络的长期繁荣ੈ相一致。

  这可以通过分配成为提议者的权利来实现,િ其੫依据是对稀缺资源的所有权 (઺获得这种资源在经济上是很贵的) 。

 ણ 例如,在Ï工作量证明机制中,提议者必须¯拥有高效的硬件和具有成本效益的电力来源,才能在挖矿市场上竞争。

  而在权益证明机制中,提议者必须拥有该链的γ代币੣并锁进链上程序里。在这两种情况里ર,提出新更新的频率与所有其他参与者数成正比。

  可负担性 VS 可验证性。这个网络的Β吞吐量取决于੒一个更新被所有参与者接受所需的时ઍ间。

  在拥堵•期间,由于用ਲ਼户争相让自己的交∑易先于别人的交易被接受,网络的吞吐量和交易的可负担性之间会有权衡。

  实际上,像 B▧itcoin 和 Ethereum 这样的网络最大限度地提高了可以作为验证者参与的情况¥,而像 Solana 这样的网络则以低费用为目标,只 要它可以保持下去。有趣的是,ICP 的验证者必须得到许可并从特定的供应商那里购买硬件。

  经济大多数。大部分时间,"我们可以把提议者和验证者视作一个保护数据库的集体。‌然而,其最Ψ终目标是说服经济大多数,即从使用角度有既得经济利益的那些人。

  这些提议者和验证者只是经ৄ济大多数在正常运行情况Ú下的代理,但如果对网络共识规则的修改出Û现争议,那么最终是由全球的大多数用户来决定,他们将从结果数据库的外部经济价值来判断。

  õ例如,Bitcoin 对比 Bitcoin Cash 以及 ØEthereum 对比 Ethereum Classic 的市值,清晰地表明了社区在ક前进道路上出现重大分歧后的赢家是谁。

  总而言之,LΣ1 的思维模式是把 L1 看作是数据库,它最终负责决੍定资产所有权和让一个经济大多数接受所有对数据&#261c;库更新的需求。这就是为什么从技术、社会和经济角度来看,去中心化对 L1 的成功至关重要。

  它的目的ⓒ在于尽可能广泛地复制ÿ数ચ据库的副本,最大化参与数据库保护过程的验证者数量,最后,依赖于经济大多数来决定它在现实世界的价值。

  桥接合约੒持有Ü所有Λ的资产而 L2 数据库记录负债情况

ਊ  在 ❄L2 系统上,可信第三方被智能合约所取代,其中要考虑૤两个组件:

þ  桥接负责把资产从¼一个数据库 (L1 系统)桥接Ã至另一个数据库(L2 系统)。

  桥接પ合约的›唯一责任就是通过检查链下数据库的完整性,∉保护桥接资产。

ઍ  为了维护它的完整性,该合约会检查每一个对链◐下数据库提议的更新,在接受之前∩检查其有效性(比如,应用在 L2 系统上的数据库的每次状态改变)。

  这对于确保桥接合¥约上持有的资Ë产可以涵盖链⊕下数据库所记录的负债来说至关重要,否则就将导致资金大规模退出的情况。

  维持Œ桥接合î约的独立性会影♥响参与情况:

  下面我们思考了 ☺L2 系统的架构、信任假设ν如何演变,以及让数据库可以公开访问的◘目的。

  架构和中心化服务。L2 系统的架构与中心化服务(如 Coinbaωse) 类似。用户将θ代币存到 L1 上的←桥接合约中,存款会反映在链下数据库上,并且大多数交易都由链下数据库处理。

  在过去 12 年里,这种方法帮助加密货币市场扩大了规模,因为多∏⇐数用户与中心化服务进行交互,并把底层 L1 系统当作互操作性હ的解决方案,将资金从一种服务转移至另一种。

  在历∨史上૙,链下数据库都是由运营商 (如 Coinbase) 保护,并决定一笔提款是否由桥接合约进૩行处理。

  信任假设的演变。在过去几年里,我们见证了æ桥接合约在信任假设上的变化,即它如何确信链下数据库的完整性。信任假设已经从单个“机构桥接、多个机构桥接演૟变到一个外部区块链的共识协议。

  在任何情况下,桥ੑ接合约在将资产返还给用户之前◙,必须盲目信⊂任一组参与方的判断。

  这也导致了数十亿美元被盗,因为数十亿美元提供˜安全性的人工处理流程是很难复制到数百个桥接上的。L2 系统的目标是完全ñ消除对中间方的信任,使桥接¼可以独立验证对数据对数据库提议的更新。

  ‾数据库可访问性。—只有桥接合约可以决定什么是真ⓒ正的数据库并将资产释放给用户。让数据库可公开访问是为了保证 L2 系统的活性。

થ  合约假设∑诚实♧的一方会出现,他会成为提议者,接手待处理交易的列表,并向数据库提议更新。

ß  因此,没有必要创建一个非常大型验证者网络来保护数据库,或࠷是依赖经济大多数来决定哪个数据库应该会有外部¿的现实世界价值。

  因此ⓛ,L2 的思维模式是关于桥接合约以及支持合约ϒ尽力保护其所持有资产。无论大多数参与者相信α什么,合约拥有着决定数据库的哪个更新可以被接受的唯一权力。

  与此同时,参与者੐网络仍然希望可以确保 L2 系统的™活性,并保证会持续不断地有更新被提议至智能合约上。然而,这ö并不是要靠着全球网状网络来保护数据库的完整性(安全属性)。

  *optimistic rollup 有一点需要提醒,由于它假设了会有诚实一方协助લ桥接合约Î验证链下数据库的更新,Æ但最终,真正重要的桥接合约所做的最终决定。

Ø  L1 和 L2 ੓系统的架构和目的是不一💼样的:

  两š个系统在信任假设上有着根本区别。L1 系统必须依赖于诚实的大多数以保护数据库的完Ï整性,并依靠经济大多数给数据库所记录的资产赋予现实世“界的价值。

  然而,在 L2 系统上,不需要大多数的同意或是外部的资产估价。它已经假设 L1 系统获得了公共共识,其χ唯一的关注点是保护智能合约持有的资产。因此,它可以依靠诚实一方的ν出现,保证系统持续મ往前运行。

  在我看来,这就是为什么 L1 和ⓐ ઼L2 之间࠹的对比是两个完全不同的东西之间的比较。两个系统有着不同的信任假设、参与主体以及最终的系统架构。

  我们社区试图对两者进行对比的唯一原因在于,L▧2 系统的出现是因为ર L1 可扩展性遇到了瓶颈。我的一个软目标是改变这种说法,因为第二层系统应该被看作૥是桥接合约的进化。

  所以,它们应该与托管服务(如 Coinbase,它保护着所有加密资产的 10% 以上)¾进行对比,因为Æ两边的系统都负责保护链下的数据库和ઠ一篮子的资产。

  最后,我希望这篇文章可®以帮助读者在 L1 和  L2 系统的系统架构和信任假设方♫面建立一个良好的思维模式。也希望 L2 协议能够长盛不衰,展示它们相比于托管解决方案的优越性。

  不是因为用户关心系统Ο的安全性,而是因为我相信运营商可以提供完全相同的服务,而无需承担保护数十亿美元的风险。如μ此,托管(和信任)将变成一种没ਜ有必要、碍手碍脚的责任。

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