以太坊侧链是一个独立的区块链网络,与以太坊主链并行运行;侧链通过双向挂钩系统连接到主链,允许资产在链之间进行交换。
有两种基本类型的侧链:一种是一条链依赖于另一条链,另一种是相互独立的链。
当一条链依赖于另一条链(如以太坊)时,可以认为它是这个母链的子链。通常,子链不会创建自己的资产,而是从父链的转移中获取资产。
侧链有自己的共识协议,通常是为特定类型的交易设计的,目的让它们速度更快、更便宜。然而,同样也意味着它们通常不会继承以太坊主链的安全性,当使用侧链时,您将失去对资金的监管,并完全依赖侧链自身的安全性,包括参与其自身共识协议的节点。
侧链减少了主链上的拥塞,降低了使用成本,增加了以太坊生态系统的可用性和可扩展性。
现在一些主流热门的侧链包括Polygon PoS、Skale和Rootstock。然后未来推出的以太坊2.0版本也将有自己的侧链变体,称为shard chains碎片链,它们连接到最近推出的信标链,旨在最终成为基于基于权益证明(PoS)的以太坊的主链。
侧链通过双向挂钩系统或桥连接到主链来工作。从主链上,你可以将你的ETH以太坊发送到一个类似“密码箱”的出口地址,这样你就无法在其他地方使用它。
一旦此交易完成并且“contest period”期(为了额外的安全性)已过去,则提供称为“简单支付验证”(SPV)的收据。这将触发通过智能合约从侧链上的“密码箱”释放相同的值。当从侧链“转移”回主链时,则会发生完全相同的过程,但方向相反。
侧链基于以太坊虚拟机(EVM),它是以太坊的计算引擎,与EVM兼容性意味着开发人员在侧链中使用他们的应用程序时,不需要做任何更改。这只是部署相同代码的问题,因为它们都共享相同的软件Solidity层,并且可以通过相同的Web3 API进行访问!
L2协议是存在于以太坊链中的链,但是能够通过辅助框架实现更大的可扩展性。L2处理了大量运算减少主层上的拥塞。
与侧链不同,L2通常继承主链的安全性。L1是基础区块链。以太坊是L1区块链,因为它是构建各种L2区块链的基础。简单来说,L2压缩交易包,提交给以太坊主网。
L2扩展解决方案包括channels,rollups和plasma,以下是每种解决方案的分类:
1.channels
通过channels,用户可以直接在链下进行交易,并将链上交易减少到仅剩最重要的信息内容。具体来说,区块链的一部分是通过智能合约来锁定的,因此交易中涉及的参与者必须在更新之前完全同意才可以。
参与者通过创建和签署提交给区块链的交易来更新状态。如果希望停止使用此通道,需要退出并提交最后一次状态更新到主链,主链才能解锁。
2.Rollups
Rollups在以太坊主链之外执行事务,它首先将多个事务批处理到一起,然后再将它们发送回以太坊主网。Rollups通过证明的方式允许以太坊在不处理交易的情况下验证其正确性。
有哪种类型的Rollups?
一般来说,有两种类型的汇总:Zero-knowledge(ZK)Rollups和Optimistic Rollups
1.Zero-knowledge(ZK)使用有效性证明。每一批交易都包含一个称为简洁非交互式知识论证(SNARK)的加密证明,该证明由以太坊主层上的合约进行验证。
由于只需要将有效性证明而不是庞大的交易数据存储在主链上,这种链下计算节省了大量的处理时间和能量,ZK更快、更高效。
3.Plasma
我们可以将Plasma视为以太坊的原生侧链,使用智能合约和“梅克尔树”的组合来创建子链的无限分支。这些子链是以太坊主链的较小副本,具有自己的共识机制。
计算所需的带宽和交易数据从父链卸载,但定期发布到根链。每个子链都依赖于一个防欺诈系统来保证其安全性,该系统类似于具有任何人都可以质疑其有效性的时间段的汇总。
与其他侧链的主要区别在于每个Plasma链区块的“根”都发布到以太坊,这意味着它确实继承了主链的安全性。
Polygon这样的公司可为开发人员和用户提供速度更快交易和更低的gas费。这些明显的优势使在Plasma基础上进行开发变得非常诱人,也很容易理解为什么它们会出现爆炸式增长。
Alchemy目前支持以太坊L1链和Arbitrum L2链。Arbitrum是建立在以太坊之上的一个独立的链,作为智能合约支持更快的交易速度、更高的吞吐量以及更低的gas费用等好处。活动和交易最终通过Optimistic Rollups从Arbitrum中继到L1。
大规模采用侧链和L2(channels、optimistic rollup、zk rollup和Plasma)等扩展解决方案减轻了以太坊主网的压力,因此有助于更多用户能提高交易速度和降低高昂的交易费用,同时仍然保持相同的安全保证(在L2解决方案的情况下)和以太坊众所周知的去中心化应用程序。