美文网首页
二层扩容机制

二层扩容机制

作者: 混世小朋友 | 来源:发表于2019-06-09 01:31 被阅读0次

    本文内容包括以下三个问题的解决而引出的一套二层扩容加密经济学体系

    一  如何利用Celer的状态守卫者网络解决对离线用户进行恶意结算的问题;

    二  用户无响应?作为数据交换点的状态守卫者网络;

    三  利用流动性支持拍卖和流动性锁定证明降低二层扩容全节点运营的流动性障碍。

    去中心化交互又贵又慢,就算加入类似分片这样的交易性能提升,还是有性能瓶颈,比如跨分片的交易不能并行执行,导致了区块链性能的天花板。

    所以就有了链下扩容技术的探索,如比特币的闪电网络,以太坊的雷电网络以及链下扩容等。本文内容的整理主要基于Celer链下扩容讲座。

    一 状态守卫者网络

    首先以一个简单的链下支付场景开始:

    Alice和Bob分别向链上(Ethereum)通道智能合约存入$10作为保证金。然后再链下进行多次交易,每次交易可以看成一个白条。白条的信息分别为白条序号N,Alice签名,Bob签名,Alice和Bob的余额。多个链下交易瞬间无成本完成。

    最后Alice不想玩了,就把最终的白条(比如白条序号47,Alice余额为$5,Bob余额为$15,加上他们的签名)提交给链上通道智能合约,合约就把最初共$20的保证金按照白条的金额重新分配给Alice和Bob,即进行链上结算。链上结算是很少发生的,大部分的交互都是在链下完成,链上只进行一个结算功能。

    正常的链上结算

    链上结算:恶意结算

    如果Alice是一个歹徒进行作恶,将旧的有利于自己的白条提交给链上通道智能合约进行结算,如白条序号47,此时就一个申诉期,用于对提交的白条证明进行申诉。链上通道智能合约对于提交的白条除了版本外,没什么区别,都有两人的签名认证,以及分发的余额。Bob发现Alice提交的是一个老的余额证明,于是将最新的白条提交给链上通道智能合约,合约就认定Bob提交的新的白条才是最终的余额证明,于是就按新的余额证明给两人分配。    

    恶意结算问题


    恶意结算无人应诉问题

    Alice发现Bob可能离线了,于是就将旧的白条提交给链上智能合约,Bob由于离线了,所以错失了申诉的时间期。

    为了解决上述问题就需要"诉讼代理",而中心化的"诉讼代理"从本质上还是中心化的,没有解决信任问题。那不基于信任的代理可行吗?

    比如Timy在侧链的智能合约上存入了$3,有了代理人资格,恰好成为了Bob的代理,当Alice作恶,将老的余额证明提交给主链的通道智能合约,Timy就将最新的余额证明提交链上通道进行申诉成功。

    不基于信任的“争议代理”

    而如果Timy与Alice勾结,并没有将最新的余额证明提交给链上通道合约,即Alice和Timy勾结成功,Bob的财产损失。当Bob上线后发现Alice提交的不是最新的余额证明,并且Timy也没有进行代理诉讼,于是将最新的余额证明提交给了侧链的保证金合约,证明Timy无作为,将扣除保证金

    不基于信任的争议代理仍然存在许多问题

    1 对网络流动性的要求翻倍。

      当Alice和Bob进行价值$20的交易时,需要代理诉讼保证金至少为$20,这样一来,质押的钱就越来越多,大部分资金缺乏了流动性,提高了运行门槛。

    2 复杂的状态代理接口

    当进行链下状态操作时,有的人需要保护的是celer Token,有的人需要保护的是Eth Token,还有的人需要保护的是Dai Token,导致状态代理的代币种类多,繁杂。还有一种可能就是我只是在链下进行一系列的应用状态变更,没有涉及到与钱具体相关的,或者说可能钱是基于或者说依赖于这些状态,所有的各种情况都会导致状态代理接口很复杂。

    3 模糊而且高成本的代理市场模型

    需要跟每一个人去询价的,比如说我做这个代理诉讼,需要提供多少保证金。

    4 复杂的链上链下交互

    基于状态的变更是需要记录在链上的,当链下的状态非常大时,记录到链上是非常不现实的。

    那Celer如何解决“无人应诉”问题

    状态守卫者网络

    首先这个状态守卫者网络是一个具有plasma特性的侧链

    想要成为守卫,需要在侧链的智能合约上质押一定量的Celer代币。当Bob需要离线或者定期将自己的状态证明提交给状态守卫者网络,状态证明可以是任何状态更新,比如游戏状态,签署的协议等。

    例如上图,每小时状态守卫者网络总支付费用为$2(0.5+1+0.5),其中Bob支付了每小时$1,所以能从状态守卫者网络的6个人中随机抽取3个人为Bob提供状态证明。如图中守卫者#2,#3,#4

    情况一:Alice与部分守卫勾结

    当Alice勾结了守卫者#2,向链上智能合约提交老的余额证明,因此守卫者#2并没有向链上合约提交新的余额证明进行申诉,而每个守卫者都有一段争议时段,轮到守卫者#3时,此时守卫者#3提交了新的余额证明,链上合约进过仲裁后认为守卫者#3提交的有效,于是将守卫者#2的Celer代币没收 & 驱逐守卫者#2的职位,并将没收的Celer奖励给守卫#3,如下图。

    情况二:Alice与所有守卫勾结

    当歹徒Alice勾结了所有的守卫者,试图向链上合约提供老的余额证明,自然在每个守卫者的争议时段里都没有向链上合约提供新的余额证明的申诉,当离线后的Bob又重新上线了,发现在守卫者争议期间都没进行申诉,于是自己就向侧链的守卫者网络提交关于Alice的恶意结算证明

    状态守卫者网络经过链上合约自动证实后,将守卫者#2,3,4踢出守卫者网络,同时扣除Celer Token押金给Bob

    状态守卫者网络作为一个去中心化的安全守卫体系,通过在侧链中锁定Celer进入状态守卫者网络,通过保卫用户的状态了获得服务费

    1特殊的具有Plasma特性的侧链

    2 不基于信任的“争议代理”

        不必信任守卫者网络中的任一守卫者,在离线时,依然可以得到有效的“争议代理”。

    3 安全和抗密谋

        通过支付不同的价格,随机挑选相对数量的守卫者来保证不同级别的安全,防止密谋

    4 简单统一的交互

        用户只需向守卫者网络定期提交状态证明,而无需与主链交互,同时守卫者保存的状态数据也会定期清理。防止状态数据过大

    5 无需额外的流动性锁定

        状态守卫者只需锁定一定量的Celer Token,即可提供守卫服务,无需提供等价于用户交易价值的Token。

    二 连接性争议

    假设Alice和Bob在基于链下智能合约下象棋,为了使得下象棋的状态不断的变更,就需要两人不断地对最新的状态进行共同签名,即证明自己认可这个最新的状态。最终Alice赢了,需要Bob签名,但是发现Bob无响应。

    于是Alice向链上发起lian连接性争议仲裁,但是作为链上智能合约需要惩罚Bob吗?对于任一个连接性争议仲裁,链上智能合约是无法区分以下3中情况的:

    1 Alice向Bob提起签名确认,Bob确实故意不相应;

    2 Alice压根儿就没有向Bob发起签名确认,就直接向链上发起了连接性争议仲裁;

    3 Alice和Bob都没有故意作恶,只是两人之间的网络连接出现了问题。

    所以,我们需要一个拥有以下特征的后备连接性仲裁机制:

    1 数据的公开透明: Alice向连接性仲裁网络发送的请求所有人都能看到

    2 具有事后追究能力:Alice发起的仲裁请求能够被事后确认

    3 具有成本效益:对于发起连接性仲裁请求的成本要足够低

    4 不需要终端用户大量的资源:不需要用户保存大量的状态数据,和实时的监控连接性仲裁网络

    基于以上4点要求,对于区块链本身作为连接性仲裁机制

    第1,2点能够完美契合,

    第3点的成本效益是不合格的,需要用链上来保存链下大量的状态数据是不现实的

    第4点,当区块链作为连接性仲裁机制时,用户需要时刻监控对方是否恶意发起连接性仲裁,而如果任一用户在链下进行了N个链下交互,都需要同时进行仲裁监控,所以也是不现实的

    而将状态守卫者网络作为连接性仲裁机制。

    第1 状态守卫者网络作为一个具有Plasma特性的侧链也是具有一定的数据公开透明性的

    第2 具有事后的追究能力,守卫者网络作为侧链,在主链上记录了每个侧链Header上的所有交易事件

    第3 侧链作为暂时性的链下状态存储,费用低。

    第4 只需要O(logn)级别的监控

    状态守卫者作为一个连接性仲裁机制的一个正常流程

    1 向守卫者网络提交一个状态证明

    2 Alice发现Bob发起签名认证,响应超时

    3 Alice向链上发起连接性诉讼(成本低),同时Bob应诉

    4 状态守卫者网络作为连接性仲裁机制向Alice提供状态证明,即状态可用性认证

    5 Bob赔偿保证金

    状态守卫者网络(SGN)的数据可用性服务

    1 Alice直接向守卫者网络提交状态证明,

    2 Bob监控到Alice提交的状态证明,进行回应。

    节点将Celer投入SGN以提供连接服务并获取服务费,对应Alice的恶意连接性争议仲裁,Bob连接到SGN中进行回应。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:二层扩容机制

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/ofdixctx.html