目前的以太坊(Ethereum)網路受限於擴展性(Scalability),而市場所討論到的,可能成為「殺手級應用」的 DApp ,也因為此問題而都止步於對於未來的想像,為能更近一步的走入日常大眾的生活中,其中最有名的例子就是加密貓(Crypto Kitties)。而鏈下的 Layer 2 解決方案「狀態通道」(State Channels)就可能幫助 DApp 突破在區塊鏈上侷限性。
在 2017 年底,以太坊不只迎來第一次的價格爆發,也同時讓人看到非替換性代幣(Non Fungiable Token)的應用場景。
加密貓是款基於以太坊的遊戲,可以讓玩家交易、繁殖、配對不同的加密貓,最高紀錄曾經一天有超過 31,000 隻加密貓在鏈上產生,每天有上千隻的加密貓在鏈上交易。
然而,「擴展性不足」卻成了加密貓在高峰時期的硬傷。
在鏈上交易(On-chain Transaction)緩慢的情況下,所需支付的手續費不斷調高,甚至出現玩家為了要買一隻 150 台幣的加幣貓,可能需要付出 250 台幣的手續費。當然,加密貓退燒的可能原因之一可能也是以太坊價格回落,但擴展性絕對是阻礙以太坊上出現大規模應用的原因之一。
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擴展性問題:分成鏈上、鏈下解決方案
過去大家對於擴展性解決方案聽到最多的就是以太坊將會從工作證明(Proof of Work)轉換成權益證明(Proof of Stake)。這是一種修改共識演算法,屬於「鏈上機制」。
而除了鏈上的共識演算法的擴展性解決問題,也有許多鏈下的解決方案,如「狀態通道(State Channels)」、「Plasma」、「Truebit」。
狀態通道是 Layer 2 擴容方案的一種,其原理是指在「鏈下」處理交易或是其它操作,而其在通道內的安全性和最終確定性仍然非常高;在遇到問題或是關閉通道時,在返回到主鏈上紀錄,其概念類似於比特幣閃電網路的支付通道。
事實上,支付通道僅是狀態通道的一種,差別在於狀態通道不僅能處理支付,同時也可以處理區塊鏈上的「狀態更新」,
假設小動和小區今天要在區塊鏈上玩西洋棋,並約定好贏家可以獲得 1 顆以太幣(Ether)當作獎金。
依現在的以太坊還未有狀態通道的情況下,所以有的交易、狀態改寫都需要在鏈上進行。兩人需要在智能合約各自抵押 1 顆以太幣,而在每次雙方移動棋子時,就需要向智能合約的虛擬機發出要求,更改狀態一次。
雖然可行,但是效率低、速度慢且手續費昂貴,因為每次移動棋子都需要與智能合約溝通,同時,這種方式也非常浪費資源,因為每動一次,就需要等礦工驗證,才能進行下一步,造成資源的浪費。
而狀態通道就可以讓小動、小區或是其它人的互動在鏈下進行,在需要的時候,才回到鏈上。
通用狀態通道(Generalized State channels)
區塊鏈解決方案 L4 的共同創辦人連恩・霍爾尼(Liam Horne)就認為「今日大多數的以太坊上的 DApp 都是在鏈上更新智能合約(Smart Contract)狀態」,而這,造成了用戶在金錢和時間成本上的浪費。
「像這樣的方式,效率自然就很低落。這就很像回到 1999 一樣 ,我們強迫用戶用手動的方式將資料和數據輸入手機內一樣。」
Horne 在部落格寫道。
「而狀態通道將會是這些 DApp 的基礎建設。將這些 DApp 『通道化』,使其的手續費、成本降低,免除了現在區塊鏈上 DApp 高延遲的問題,讓 DApp 的速度更快,就像現在一般基於網路的 APP 一樣。」
目前在研究狀態通道的專案很多,而 L4 的 CounterFactual 則是致力打造 Generalized State Channels,主要實現兩個目標:
- 針對用戶設計一個通用的狀態方案 Generalized State Channels,這個方案必須能夠保護隱私,使用模組建構,且支「持單個通道內的多項操作」。
- 針對開發人員開發模組化組建,讓開發人員能在 Layer 2 上以較為簡單的方式建構安全、高性能的 DApp。
在今年三月份時, L4 的共同創辦人 Liam Horne 在 ETHParis 的會議上介紹了通用狀態通道。
他表示,通用狀態通道和一般的狀態通道是類似的,只是可以讓你在同個通道內使用多個 DApp,而不需要每使用一個 DApp 就要多開一個狀態通道。
而 CounterFactual 也正在開發友善開發者的模組,讓開發者能夠更容易在 Layer 2 建構 DApp,不再需要浪費主鏈上的資源,浪費不必要的成本。
狀態通道是將區塊鏈狀態鎖定到「多重簽名的合約上」進行,由智能合約定義的「參與者」共同控制,裡面鎖定的狀態可以是以太幣、ERC-20 代幣、甚至是加密貓這種 ERC-721 的非替換性代幣。
而這些狀態需要獲得通道內的參與者共同同意後,才可以更換狀態。這些「狀態更新」完全是在鏈外進行,因此交易費用為零,且效率與速度也大為增加。
制定共同標準,讓狀態通道的開發更有效率
目前 L4 已在八月底與多項專注於開發狀態通道的項目達成協議,將制定狀態通道的共同標準,其聯盟包括 Magmo、Celer 等項目。
此外,於上(9)月底,以太坊擴容方案狀態通道 Counterfactual 和 Magmo 在官方部落格宣布將項目合併,發展共同項目「State Channels」。
L4 創辦人 Horne 即將來台,於 Crosslink 與台灣開發者交流
L4 的是以太坊上狀態通道專案的領頭羊,而創辦人 Liam Horne 更是狀態通道開發專案的意見領袖之一。本週末,他即將受邀來台,參加 Crosslink 的開發者大會。
Crosslink 開發者大會是由台灣元老級區塊鏈社群台北以太坊(Taipei Etherium Meetup)所舉辦,將於本月 19 日、20 日在新北市的台北矽谷國際會議中心舉辦。
而除了 Horne 之外,會中也邀請世界各地的以太坊(Ethereum)開發者,其中包括世界第二大公鏈領導者的以太坊創辦人 Vitalik Buterin、澳洲使用 Rust 語言的 SigmaPrime 共同創辦人 Adrian Manning 等知名開發者。
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