提高可扩展性一直是区块链吸引更多用户的首要任务。快速浏览一下L2fees.info和L2beat就会发现,许多 L2 的交易成本不到 0.01 美元,与 Solana 的微不足道的费用相差无几。因此,虽然现在说我们已经实现了可扩展性还为时过早,但我们已经非常接近了。
现在,研究人员、建设者和投资者的注意力转向解决阻碍主流采用的棘手问题。尚未解决的 MEV 问题和缺乏规律性清晰度是需要克服的障碍,但主流采用的主要障碍是由于缺乏链互操作性而导致的用户体验不佳,尤其是在以太坊 L2 之间。为了实现无摩擦的互操作性,研究人员和建设者已经联合起来支持抽象模meme,无论是帐户还是链抽象。下面, Zhev研究了这些旨在如何改善用户体验,以及哪个meme最终会胜出。
- 克里斯
区块链建设者很固执,有很强的意见。这导致了僵化的意识形态驱动的发展占据主导地位,因此,深奥的争论比市场用户偏好更为突出。
这些意识形态之间的分歧表面上导致了资本和创新在孤立的生态系统中分裂。这无疑使事情变得棘手,有时让我们亲眼目睹这些生态系统之间的戏剧性争吵。但毫无疑问,“新互联网”的未来将远没有现在那么部落化。最终。
下一个十亿用户将不再关心底层意识形态。相反,他们会关心交易的结果以及最终的用户体验。然而,当前碎片化的格局阻碍了开发人员尝试构建无缝体验。
互操作性是增强用户体验的关键,但目前的桥梁太过笨重。为了实现可互操作的未来,我们需要对最底层的机制进行广泛的改造——大多数问题都源于此。
在本文中,我们评估了导致碎片化的区块链的基本属性,并概述了正在探索的解决这一问题的突出机制(在单个生态系统内部和外部)。通过这种方式,我们采取自下而上的方法来理解账户和链层面上最新的meme迷因热潮。以及它们如何影响互操作性讨论。
区块链状态模型的基础知识
区块链通常被称为共享账本,但知情人士称此账本为区块链状态。在区块链上,状态不是静态的。它总是随着其他交易而更新。
这些交易如何添加到状态(或账本)称为状态模型,它决定了什么是有效交易、如何达成共识以及如何在区块链的大多数诚实节点之间维护共享的账本状态。最重要的是,状态模型指定了链应如何处理冲突的状态更新。例如,当两笔交易想要花费同一资产时,或者当两笔冲突的交易想要访问同一状态时。
区块链互操作性意味着单个用户以某种无需信任和去中心化的方式发起交易,从而影响两个独立链上的状态模型。并非所有状态模型都相同。事实上,两个最大的区块链的结构截然不同。
两种主要的国家模式是:
未使用交易输出 (UTXO) 模型:通过跟踪单个交易输出(表示为资产)来管理状态(资产可以花费也可以不花费)以及花费限制(表示为资产持有者)。已使用的输出及其对应的输入可通过公钥进行跟踪,公钥可用于通过验证密钥所有权来批准所述输入用于未来的支出。因此,每项资产都使用其被花费的最后一笔交易以及再次花费它们的当前限制(其当前持有者)进行跟踪。
账户模型:将地址映射到其余额和当前状态。与跟踪网络中的每个资产不同,此模型在统一账本上跟踪网络中的每个账户和每项资产的余额。基于账户的链中的所有交互都是隐式相互关联的,因此只有一个相互依赖的交易的全局树,这些交易既是状态的又是时变的。
比特币使用 UTXO 模型,可编程性有限。然而,这个缺点带来了各种执行优势。最值得注意的是交易本地化,这意味着独立状态转换可以表示为独立的本地状态树并作为独立状态树执行,而不是像在账户模型中那样为每个交互创建一个新的分支作为全局状态树的一部分。
与此同时,账户模型主要由以太坊和其他智能合约链使用。它不太严格,因为它将交易状态的确定留给了智能合约。这让事情变得有点复杂,因为智能合约大多根据链的当前状态指定状态变化。在存在多个合约的情况下,如果在智能合约所需的状态变化实现之前,当前状态被另一笔交易修改,这很容易导致意外结果。
关键要点:只要结算发生在具有单线程和顺序执行方案的全局状态树上,智能合约之间就始终存在隐式相互依赖性。这意味着交易既不是时间不变的也不是状态不变的,并且可能由于之前的另一个有效交易而失效。这也意味着“双重支付”在合约执行之前不会显现出来——这与 UTXO 模型相反,在 UTXO 模型中,无需使用任何执行层就可以确定无效的状态变化。
以太坊上的账户
账户模型的广泛采用使其成为构建互操作性基础设施的理想组件。然而,要做到这一点,需要对账户而不是区块链本身有一个新的视角。这当然似乎与更广泛的趋势一致: Frontier Research的Stephane Gosselin最近将从以链为中心的加密观点转变为以账户为中心的观点,与从以地心为中心的世界观转变为以太阳为中心的世界观进行了比较。
以太坊账户分为四个字段:nonce、balance、codeHash 和 storageHash。这些有助于定义以太坊中的两种账户类型:外部拥有账户 (EOA) 和合约账户 (CA)。EOA 可由持有私钥的任何人控制,并且具有空的 codeHash 和 storageHash 字段(并且无法访问持久存储)。
CA 由部署到网络上的代码(又称智能合约)控制。它们的交互完全基于拉动,即它们只能发送特定交易以响应来自另一个帐户的交易。因此,CA 的操作在某种程度上是静态的,并由其代码的逻辑预先确定。它们必须根据帐户创建者的地址及其随机数值构建/派生,并且帐户创建者必须是 EOA 帐户,并且有余额来支付帐户的存储使用费。
简而言之,EOA 以可编程性(即其逻辑受到严格限制)为代价,为用户提供了完全的自主权(即,他们可以开始交易),而合约账户则采取了另一条路线(以自主权为代价的可编程性)。
交易有效性
实现互操作性非常重要,因为要在新链上运行,第三方必须代表用户发送交易。当然,区块链就是为防止这种情况而构建的,因此必须引入新的协议规则。
目前,任何账户的交易要想被视为有效并执行,必须满足四项检查(或我们称之为“约束”):1)身份验证 2)授权 3)重放保护,4)Gas 支付。
对于 EOA,每项检查都受到约束,以确保结果有效。身份验证和授权由 EOA 的私钥提供;重放保护由交易的随机数提供,gas 支付必须由交易发起的账户提供。这些固有的约束限制了 EOA。
合约账户允许围绕这些有效性检查实现更多的可编程性。交易的身份验证和授权取决于其代码的逻辑,从而为密钥管理和访问策略提供了很大的灵活性(gas 支付可能由另一个账户(例如其调用者)结算)。缺乏细粒度的限制使得源自合约账户的交易更具可编程性,从而赋予它们令人垂涎的功能,例如原子性。
构建账户层
好的,现在我们了解了以太坊上账户的一般结构以及发送有效交易所需的条件,我们可以看看旨在增强互操作性的基于账户的技术解决方案。
与比特币一样,以太坊最初也只推出了 EOA,但在 2017 年EIP-86的引入中,以太坊首次设想了“智能账户” 。智能账户应该结合 EOA 和 CA 的最佳属性,以诞生一个新的可组合原语,但这一过程缓慢而乏味。
以太坊社区面临的挑战是需要升级两种不同类型的账户(EOA 和 CA)。尽管研究人员表示他们正在推进这两种账户的升级,但升级 EOA 似乎一直不是当务之急,因为包括 Vitalik 在内的许多人认为,智能合约钱包是普通用户的最终选择。
这种由智能合约钱包主导的未来愿景开始围绕“账户抽象”的理念形成,这将使以太坊上的所有账户都基于合约。AA 将从共识层中删除对账户的所有确定性约束,并在执行层中定义概率约束,这将为整个 EVM 世界的账户创建单一标准。
这一愿景的基石是 ERC-4337,它于去年实施,允许账户将他们想要采取的操作打包成一个 UserOperation,然后发送到一个专用的内存池,打包器可以将它们全部放入一个只需一次调用的交易中。
专用内存池是一大进步,但要实现 AA 的完整愿景,需要对以太坊协议进行大量更改,包括共识层,而这始终是一个敏感领域。因此,以太坊在实施可增强互操作性的账户模型升级方面进展缓慢。
平衡未来愿望与当前需求
因此,即使智能合约和 AA 代表着未来,EOA 至今仍在广泛实践中,因此许多应用程序开发人员一直在推动升级,同时推动协议变更以增强智能合约钱包。
ETH研究人员听取了意见并计划将 EIP-3074 纳入下一次 Pectra 更新,但遭到了 EIP-4337 支持者的强烈反对。他们认为,提议的新交易类型与 EIP-4337 不兼容,并巩固了 EOA 和 CA 的两种并行轨道模型。也有人担心审查制度的加强,但重要的是,EIP-3074 会损害账户抽象和 EIP-4337 的长期愿景。如果 EOA 具有相同的功能,那么可能还会担心智能合约钱包是否会吸引新用户。
为了应对这一反对意见,EIP-3074 被撤回,Vitalik 在 22 分钟内写出了 EIP 7702,以实现与 EIP-3074 相同的目的,但与 EIP-4337 向前兼容,而且重要的是,它不会向 EVM 引入任何新的操作码。
账户链约束抽象
我们相信,存在一种中间立场,既可以保留以太坊逐步实现 AA 的方法,又可以增强 EOA 的体验,以便现在就可以构建互操作性基础设施。鉴于升级 EOA 以增加可编程性意味着仅从现有帐户标准中删除一些确定性约束,我们将其称为“ 约束抽象”。
约束抽象被认为是一种可行的替代方案,原因有很多:包括与绝对抽象相关的复杂性、EOA 在 dAPP 的 UI/UX 中的体现以及用户的担忧。
链式抽象
将账户的各个部分作为模块而不是不可逆地垂直集成,为互操作性开辟了各种渠道。这些可以超越链边界的渠道代表了解决碎片化问题的新方法,并被统称为链抽象。
OneBalance脱胎于 Frontier Research,其创建目的是:超越执行环境的协作,为所有生态系统的用户提供单一账户标准。
它将其提出的解决方案——可信账户——描述为“超级 HTLC”,我们倾向于同意。HTLC是一个伟大的原始概念,由于最初构思时与实施相关的复杂性而从未获得奖牌。也许现在我们有了一种可靠的机制来从用户那里抽象出这种复杂性。
再次强调 Intent
由于没有明确的技术定义,账户、链和约束抽象之间的区别主要体现在meme方面。显而易见的是,无论行业朝哪个方向发展,新系统都将由意图和假设驱动,即一组更专业的代理(由一定数量的(无害的)可提取价值驱动)愿意竞争以帮助用户解决他们的请求。
虽然对意图有各种各样奇特的定义,但它们只是用户表达他们希望通过广播请求获得的结果/目标。简化他们的请求,删除请求“如何”中不必要的限制,并将其置于“什么”中。
然后,被称为“解决者”的专门参与者将自行承担起责任,确定最具成本效益的途径(“如何”),以尊重用户的目标(“什么”)。
让求解器处理复杂性
由于过于复杂,HTLC 在 2017-2018 年首次推出时未能流行起来。现在比以往任何时候都更加重视 MEV 强化求解器,很高兴看到它们得到应有的青睐。HTLC 是支持互操作性的技术中最简单的迭代之一;另一方面,以意图为中心的设计的兴起和资金投入表明,用户福利至关重要。
我们认为,如果加密货币想要认真对待入职问题,那么它必须在每一个可能的层面上优先考虑用户福利。有了互操作性,我们相信意图驱动的 HTLC 是朝着正确方向迈出的一步。我们还认为,目前很多被冠以链抽象标签的工作都是不必要的;由于使用的复杂性,大多数解决方案已经长期存在于阴影中。现在正是协同增效的时候了。
人们一直需要简单的用户体验,并渴望实现互操作性。但缺少的是动机(由跨链交易的市场需求驱动)和解决者执行复杂跨链交易的能力的提高。解决者会很合适,但存在风险,抽象会进一步巩固区块构建者的根基。
现在必须鼓励新创新与旧创新同步,而不要引入额外的空谈。意图 + HTLC 似乎是重新定义跨链用户体验的一个很好的起点。
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Dose of DeFi 由Chris Powers撰写, Denis Suslov 、 Zhev和Financial Content Lab也参与其中。我大部分时间都在为MakerDAO的生态系统参与者Powerhouse做贡献。所有内容仅供参考,不作为投资建议。