ALI:通往 Layer-2 互操作性的道路_STARP

四句话总结

Layer-2互操作性的意思使用户可以在Layer-2系统间迁移资金，并且在Layer-1上的摩擦力是尽可能小的。

本文所提及的Layer-2互操作性解决方案都基于我们之前建议使用的“条件性交易密码学元件”。

StarkEx2.0将使用?链上?的条件性交易来提供Layer-2toLayer-1的互操作性。

StarkEx3.0将使用?链下?的条件性交易来提供Layer-2toLayer-2的互操作性。

背景

Layer-2可扩展方案进步迅猛。以太坊主网上已经有很多个有效性证明系统了，也有不少欺诈证明系统已经推出测试网。L2方案提供了可扩展性，但也有所牺牲：使用了L2方案，完全运行在L1上所能获得的一些好处就会被打破，或至少有所减损。我们不认为有某个L2解决方案能完美解决所有需要：不同应用对吞吐量扩展的需要大不相同。应用们自己会在丰富的L2设计库里面挑选自己合用的。

海南澄迈县：加快海南国家区块链技术和产业创新发展基地建设:为做好“港、城、网”三篇文章，澄迈将加快海南国家区块链技术和产业创新发展基地建设，推动全国区块链企业有效集聚，做特做强海南生态软件园。大力发展高新技术产业、现代服务业、低碳制造业与数字经济，扶强扶优互联网产业，深化大数据、人工智能、区块链等研发应用等。（海南日报）[2020/4/3]

在进一步介绍以前，我们先对两个重要的术语下一个定义：

互操作性：能让用户在应用1和应用2之间高效转移资金

可组合性：能在一笔交易中操作app_1、app_2、···、app_n。

除了这些松散的定义，我们还需要一个增强版的条件性交易。这种重要的元件是产生互操作性的关键。

条件性交易：

这是一种密码学元件，可用来在免信任的区块链上实现互操作性。条件性交易，就是依赖于一些事件的发生或不发生，来决定自身生不生效的交易。给个基本的概念就是，我们可以在初始环境中定义一笔条件性交易，然后等它指明的条件在另一个环境中得到满足，它再生效。

现场 | 李礼辉：中国在数字技术产业将是全球规模最大的市场:金色财经现场报道，12月20日，以“链通未来 融合发展”为主题的第二届区块链产业与企业家国际峰会于福州召开。中国银行前行长李礼辉发表《数字技术变革：新机遇与新挑战》主题演讲，他认为，我们中国是数据大国，是算力大国，但却是算法弱国。我们人口多、企业多，因而生命的信息多，生活的行为多，经济交易多，这就具有全球最大的信息数据资源，有可能建设全球最完整的数据库。在数字核心技术的研发上，我们国家的起步比较晚，投入相对不足，所以我们相对缺乏自主可控的底层技术。但在数字技术产业，中国将是全球规模最大的市场，也必将是技术竞争和商业竞争最激烈的市场。[2019/12/20]

循序渐进

在更好的解决方案缺位之时，至少，用户总能够把资金从初始L2迁回L1上，再转而投入目标L2。这种粗暴的方式既慢又贵，而且随着需求量的增加会变得越来越慢、越来越贵。

所以我们要做得更好才行。实际上，我们计划按照下列步骤，循序渐进地实现更好的方案。

PhaseI：StarkEx(L2)→Ethereum(L1)—快速取款

“快速取款”可以解决用户需要快速从StarkEx系统中取出资金到L1上的问题。它不仅仅能把资金发送到用户自己的L1地址上，也可以把资金发送到L1的任意目标地址上，比如Compound、Aave，等等，都行。重要的是，用户取款的时延将以“区块时间”来衡量，与StarkEx为批交易生成证明的频率无关。

使用场景：Alice希望把自己在L2的dYdX账户里的1eth发送到自己在L1的地址上。

参与者：

Alice

LP

初始环境中的StarkEx运营者

-图1：快速取款流程-

流程：用户向LP传递一笔条件性交易，承诺支付1eth，条件是LP在L1上把1eth打给Alice的L1地址；等LP在L1上给Alice打钱之后，该笔条件性交易生效；LP把该笔条件性交易发送给运营者，等待它被打包到下一批待证明的交易中；等下一笔证明被提交到L1并得到验证之后，该LP的L2余额增加，反映他从Alice处得到的资金。

定期再平衡：该LP需要定期拿自己在L2账户中的资金来补充自己L1账户中的资金。

PhaseII：StarkEx(L2)→StarkEx(L2)

最开始的StarkEx是每个实例托管一个应用。到了这个阶段，我们希望用户能够在这些不同的应用之间快速地迁移资金。很像快速取款，我们也希望能帮用户尽可能降低链上的开销，并且不用等待自己的取款交易在L2上打包和证明。

使用场景：Aliece想把自己在L2_1的dYdX账户上的1eth转移到她在L2_2上的DeversiFi账户上。

参与者：

Alice

LP

初始环境中的StarkEx运营者

-图2：链下条件性交易流程-

流程：Alice向LP传递一笔签过名的条件性交易，承诺在L2_1上支付支付1eth，条件是LP把1eth打到Alice的L2_2的账户上；该LP在L2_2上给Alice支付；该笔支付交易由L2_2的运营者打包进某个批次并提交证明，该证明在L1上验证；待该批次交易发布在L1上之后，该笔条件性交易就可以生效了；该LP把该笔条件性交易提交给L2_1的运营者，由后者将它打包进自己要证明的下一个批次中；等L2_1的下一批交易发布到L1上、且其证明经过了合约的验证之后，该LP在L2_1上的账户余额更新，反映TA从Alice处得到的数额。

定期再平衡：LP需要定期平衡L2_1和L2_2中的资金，就看两个系统中的资金流向如何。

在此阶段，支持互操作性的主要成本将是LP的资金成本；要注意的是，他们的资金成本要经过一段时间才能回笼，也就是从向用户提供流动性、到运营者打包处理条件性交易这段时间。我们预计这个时间一开始会是几个小时，然后随着吞吐量的增加而下降到证明的生成时间。

PhaseIII：L2→L2

PhaseII基础上的延伸，让资金能够在任意L2之间迁移，无论是使用有效性证明的系统，还是使用欺诈证明的系统。这里要提醒的是，OptimisticRollup在使用LP来实现互操作性时，资金效率会有一些劣势，这是不可避免的

信任模型

现在我们来归纳一下所需的信任模型。

对用户来说

完全是免信任的。

对LP来说

LP需要信任运营者，相信后者会处理他们的有效条件交易，也就是不会审查他们。这种信任需要可以用几种方式来消除。

如果LP的条件交易没有得到运营者的及时处理，LP可以：

反审查：提交被审查的条件交易到链上的“运营者”智能合约中，让后者冻结运营者，使该运营者所提交的证明都不能得到处理。

安全押金：提交被审查的条件交易到链上的一个安全押金智能合约中，从该合约处直接接收资金。

计划

PhaseI将在?2020年11月登陆以太坊主网，而PhaseII将在?2021年第一季度到来。

PhaseIII也将紧随其后。我们预计L2上的不同应用会有与其他L2上的应用互操作的需求，也渴望与其他L2方案提供者讨论解决方案。

原文链接:

https://medium.com/starkware/the-road-to-l2-interoperability-718ff69ec822

作者:?TomBrand?&?UriKolodny

翻译:?阿剑

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