以太坊:以太坊Rollup二層方案大熱，我們還需要狀態通道嗎？

編者按：本文來自巴比特資訊，作者：TomClose，編譯：灑脫喜，星球日報經授權發布。寫在前面：以太坊的擴容解決方案層出不窮，例子有狀態通道、Plasma、分片以及最近非常流行的zk-rollup和optimisticrollup等，而像Plasma方案，此前已被判定了死刑，可以說，目前的以太坊社區更傾向于選擇rollup及零知識證明方案，那狀態通道方案的情況又如何呢？來自Consensys研發部Magmo團隊的負責人TomClose在這篇文章中解釋了狀態通道與rollup方案的互補作用，并簡單提到了狀態通道方案需要解決的一些問題。

如果你關注過一陣子以太坊生態，你可能聽說過狀態通道這個術語，你可能了解過它們具有提高區塊鏈可擴展性的潛力，以及它們為交易提供“即時終局性”的能力，但這些都是老新聞了，在一個rollup技術大行其道的以太坊世界里，你可能會想知道狀態通道的位置是在哪里。在這個系列的文章中，我們將介紹關于狀態通道的最新進展。我們會從零開始，解釋它的重要概念以及最新的設計。此外，我們還會分享自去年宣布狀態通道合作以來所做的工作：我們構建了一套工具，它允許項目將狀態通道添加到其技術棧中。為了讓大家更好地了解并體驗狀態通道，我們還將發布幾個項目來演示狀態通道的功能。

研究：加州是對比特幣和以太坊最感興趣美國州:金色財經報道，CoinGecko近日發布了一項研究，確定美國對比特幣和以太坊這兩種主要數字貨幣最感興趣的十大州。在2022年5月2日至8月21日期間，CoinGecko團隊利用CoinGecko的頁面流量數據進行統計。研究發現，加利福尼亞州在美國所有州中占主導地位，伊利諾伊州的指數得分第二高。前十大州還包括紐約州、佛羅里達州、華盛頓州、賓夕法尼亞州、德克薩斯州、弗吉尼亞州、喬治亞州和亞利桑那州。（Bitcoin.com）[2022/9/5 13:09:33]

圖：關于狀態通道的開發活動而在今天，我們將探討區塊鏈技術領域中的狀態通道，并對它們的工作方式進行一個大概的總結，當然，這些總結對您來說可能并不是全新的，但它應該能夠很好地刷新有關新狀態通道的基本知識。狀態通道有什么好處？

以太坊日內漲幅擴大至5.00%，現報1406美元/枚:行情顯示，以太坊日內漲幅擴大至5.00%，現報1406美元/枚。[2022/7/18 2:20:18]

狀態通道通常被描述為一種可擴展性解決方案。自從狀態通道首次被提出以來，關于Layer2擴容方面已經有了很多進展而最新的Layer2擴容解決方案就是zk-rollups和optimisticrollups，這兩種方法都涉及定期向區塊鏈提交批處理交易數據以及生成的狀態根，從而允許更高的交易吞吐量。使用zk-rollups方案，可提供關于整體狀態轉換正確性的零知識證明，從而保證鏈上狀態有效，并允許立即撤出。由于生成證明的復雜性，zk-rollup系統目前僅被用于簡單的資產轉換。而Optimisticrollups方案則允許在鏈下設置中執行任意EVM代碼，但要求用戶在退出其資金之前等待一個挑戰期，并依賴挑戰不正確狀態的各方來維護轉換的完整性。這兩種方法的可擴展性都很可觀，可能實現大約500tx/s的交易吞吐量。狀態通道也有助于提高可擴展性，在某些用例中，狀態通道有可能實現超過rollup方案的吞吐量，這是因為它消除了鏈處理大多數交易的需要。它們還具有一些獨特的屬性，這使得它們適用于一些用rollup方案難以實現的場景。而其中一個非常重要的特性，在于它能夠實現交易的非中介化：一旦雙方建立了通道，他們就可以交換價值而無需第三方參與。但在rollup方案中，情況并不是這樣的，因為所有交易都必須由rollup運營方處理的，而另一個重要特征就是轉移的終局性。使用狀態通道，在收到更新后即會更新狀態，這意味著價值轉移會立即發生。例如，假設你想要求InfuraAPI的用戶為每個API調用支付少量的ETH。一個典型的用戶每10秒左右就會碰一次你的endpoint，你希望能夠向他們收取一分錢的費用，并且仍然給出一個亞秒級的響應時間。在這種情況下，你沒有時間聯系rollup操作者，即使這樣做了，rollup交易的開銷成本也將太高，即使它降低到100gas。或者，假設你想構建一個去中心化的ISP，它允許用戶從鄰居那里購買帶寬，并按MB為單位進行付費。或者，如果你想通過啟用去中心化按需付費模式，為內容創作者提供廣告收入的替代選擇。或者，如果你想建立一個物聯網設備網絡，該設備可以在收集和提供數據時接受付款。或者，如果你想為狀態提供者付款，以激勵他們提供支持無狀態ETH1.x區塊鏈所需的數據……在以上的這些情況下，你就有可能會想到狀態通道方案了。好吧，說了那么多，我們還沒有提到狀態通道的“狀態”部分。在大多數情況下，上面的例子會需要用到支付通道，其中狀態只是每個參與者的余額。鏈外交換的狀態可以比這更通用，從而允許狀態通道在用戶之間提供更復雜的交互。在狀態通道內，包括原子互換、任意復雜的條件支付，甚至是國際象棋游戲都可以完成。在設計激勵方案時，這為系統設計人員提供了很大的靈活性。總而言之，狀態通道占據了權衡空間的一個獨特區域，其特性在廣泛的應用中具有重要意義。在本文的其余部分內容中，我們將概述狀態通道的運作方式，以便更好地理解它們是如何實現上述特性的。狀態通道是如何運作的？

數據：以太坊橋TVL達到242億美元:金色財經報道，Dune Analytics數據顯示，以太坊橋當前TVL達到242億美元。其中鎖倉量最高的5個橋分別是Polygon Bridges（64.69億美元）、AvalancheBridge（54.72億美元）、RoninBridge（50.62億美元）、Arbitrum Bridges（32.04億美元）、FantomAnyswapBridge（19.33億美元）。[2022/1/15 8:50:47]

那什么是狀態通道？我們將通過一個典型的狀態通道交互來回答這個問題：

交互是從兩個參與者Alice和Bob開始的，他們將一些資金存到區塊鏈上的狀態通道合約當中。然后，他們就如何分配資金交換協議結果。這些協議結果可以是簡單的余額更新，也可以是更復雜的對象，而其結果將用于分割資金。參與者在發送給對方之前將其簽名添加到狀態當中，而在最后一個協議結果發送到狀態通道合約當中時，該合約將相應地支付資金。這種設置帶來的可擴展性好處來自于這樣一個事實：在第二階段，當Alice和Bob交換已簽署的協議時，他們可以在不與區塊鏈交互的情況下進行很多“交易”，而這僅受他們簽署及交換消息的速度限制。你可能想知道，這種情況下“交易”的真正含義是什么，因為實際上鏈上的資金并沒有發生移動啊。雖然狀態通道合約中持有的資金沒有變化，但索取權卻發生了變化，當Bob收到Alice的最新消息時，他知道他目前可索取的資金份額已經發生了變化。這也是交易具有“即時終局性”的意義。那我們需要經常監視區塊鏈嗎？

以太坊2.0質押地址余額超過590萬枚:據歐科云鏈OKLink數據，當前以太坊2.0存款合約地址已收到5902658.0 ETH，質押量超過590萬枚。[2021/6/26 0:07:03]

到目前為止，我們只討論了一切順利的合作場景。但在狀態通道這樣的系統中，你應該要擔心的一件事就是交易對手風險：如果你與Charlie一起開通了一個狀態通道，并將資金存入該狀態通道合約當中，那么當Charlie變得不合作，或者他丟失私鑰時，通道中的資金會面臨什么呢？你能把資金拿回來嗎？或者Charlie是否可能會以此要挾于你，強迫你向他支付股份以釋放資金？而這些問題的答案，是狀態通道系統的另一個重要組成部分：挑戰機制。從某種意義上說，針對這些問題有一個簡單的答案：如果Charlie反應遲鈍，你只需要通過向鏈上發送最新協議結果來關閉通道，就像上述合作案例中一樣。但是，這樣做的問題在于，區塊鏈無法判斷你發送的協議結果是否實際上是最后一個，也就是說存在可能你可以通過它來做惡。那如何解決這個問題呢？有兩種解決辦法：第一種解決方案是針對合作情況的，其要求所有參與者明確簽署聲明，聲明所討論的是最終協議結果，并且該通道現已關閉。這樣做的好處是可以即時取款，但如果一個或多個參與者無響應，則它對我們是沒有幫助的。第二種方法，是讓區塊鏈在假定的最后一個狀態提交之后，強制執行一個挑戰期，并在撤回資金之前給其他參與者提交一個狀態的機會。如果有人惡意提交挑戰，則會遭受懲罰，從而可激勵良好的行為。而一個好的通道框架，是結合這兩種方法，允許在合作情況中即時提款，同時仍提供在非合作情況中提款的途徑。好吧，這是不是意味著狀態通道參與者需要不斷監視區塊鏈，以便檢測惡意挑戰的情況，然后做出響應？事實上，這一要求并沒有看上去那么糟糕，參與者不必持續監控，他們只需要在每個挑戰期檢查幾次區塊鏈即可。而這里的負擔，可通過謹慎選擇挑戰期來減輕，確保任何預期長期運行的通道都具有較長的挑戰期。還可以向狀態通道系統添加功能，以允許參與者搶先向鏈上提交最新狀態，以確保他們在離線期間不會受到挑戰。下一步是什么？在本系列的其余部分文章中，我們將深入探討一系列狀態通道主題，以使您全面了解它們的工作方式及用途。我們還將演示并發布一些用于處理狀態通道的工具，然后允許您自己進行實驗。敬請期待！

當前以太坊未確認交易數為151601筆:Etherscan.io數據顯示，以太坊未確認交易數151601筆。以太坊全網算力為328.41 TH/s，當前挖礦難度4219.27 TH，交易處理能力13.5 TPS。[2021/1/17 16:22:05]

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