ECC 2019 工作回顾 &2020 发展规划:我们野心勃勃

区块链可扩展性是各区块链团队的核心讨论内容,也是技术成熟时亟待解决的关键问题。而 ECC 率先在这一领域展开了开创性的研究,重点关注 layer 1 的可扩展性。本文将解释 Layer 1 可扩展性的重要性,并总结我们在这方面的研究。为什么 L1 可扩展性至关重要?可扩展性解决方案旨在帮助区块链网络在其发展过程中保持交易吞吐量并降低交易费用。目前已有众多研究人员提出了多种可能解决方案:从 Layer 1 方案(如分片或 PoS)到 Layer 2 (如侧链或链下计算)。闪电网络和 BOLT 就是 Layer 2 可扩展性解决方案的典型例子,它们允许支付通道保管资金,直到一方或多方准备提现。尽管 Layer 2 解决方案对于生态系统的发展至关重要,但我们认为,基础层或 Layer 1 的隐私必须要得到保护,以确保所有用例之间的一致可用性、可替代性、抗审查及可见的交易媒介。Layer 1 可扩展性要求水平化可扩展性,即网络可随着基础设施提供商所提供的资源而扩展。换句话说,水平化可扩展性意味着,随着基础设施的增加,网络容量也会增加。如果 Zcash 要向所有人开放,Layer 1 就得随着使用量的增长而进行扩展。有些研究目前已得到实际应用,而有些则只是对于未来的长期愿景。
2019 年工作总结
水平化可扩展性和可用性目标
ECC 首席技术官 Nathan Wilcox 在 Zcon1 会议上说明了他对未来 Zcash 全球扩展的愿景。为在 2050 年之前将 Zcash 的用户规模扩大到 100 亿,他提出了两个目标:可持续使用性和对用户友好的基础设施。可持续使用性意味着可用性不应随着网络的增长而发生质的变化,如交易流或收费机制。对用户友好的基础设施是指不影响用户决策的基础设施。比如用户无需知道发送方和接收方是否在同一个分片中,甚至无需知道是否存在分片。采用 Halo 技术的实用递归 ZKP2019 年 9 月,ECC 研究人员 Sean Bowe 以及 Daira Hopwood 和 Jack Grigg 共同发表了 Halo 白皮书,这是一种能够创建高效递归零知识证明的新型技术。那么它实际有什么作用呢?使用 Halo,你可以创建一个验证先前自身实例的证明,即“proof of proofs”,它允许你将任意数量的数据压缩成可被快速验证的简短证明。Halo 不仅移除了预信任机制,还能对性能进行显著改进,将证明大小缩小至 3.5 KiB。Halo 技术不仅被认为是加密货币的突破,也被认为是整个加密技术应用领域的一个重大突破。自 9 月以来,Sean 其他的团队一直致力于将 Halo 形式化,以便对其进行广泛的同行审查和安全分析。他们开发了一种高性能的实施方案,凸显它的实际效率。最快今年我们可能就能够看到 Halo 变体被部署到其他各项目中。另外,Sean 在 ECC 的季度直播中也用白话向大家通俗解释了 Halo 技术。不过 Halo 目前还在开发中,尚未经过同行审查。ECC 2019 工作回顾 &2020 发展规划:我们野心勃勃通过分片架构扩展隐私性Daira Hopwood 在 Zcon1 及 ZKP 阿姆斯特丹社区活动中提出了关于分片架构的提案。Daira 建议使用分片技术,这种技术可将数据库划分为多个部分或“分片”,以提高吞吐量,扩大交易量。此提案使用递归 SNARK 验证(类似于 Coda)来创建状态更新的摘要,并允许客户端及时追踪状态更新。为了减少对预信任机制的依赖,Daira 提出了透明的 SNARK,此外,他还提议了混合网络,以取代向矿工和所有潜在代币接收者的交易广播,同时保护隐私。ECC 2019 工作回顾 &2020 发展规划:我们野心勃勃容量增加:Blossom 出块时间缩短在对架构进行升级之前,破坏性较小的容量增加可以满足当前的网络增长。我们最新的网络升级 Blossom 就是容量增加的典例:出块速度提高一倍,交易确认率提高,手续费降低,确认时间缩短。展望 2020 年今年,我们的宏伟目标是将 Zcash 带给 100 亿用户,为此,我们在长期协议研究工作方面投入了大量精力,以使 Zcash 未来能够实现水平化扩展,并实现与 Sapling 水平相当的隐私支付。这项研究将始终是我们 2020 年及未来飞行计划的一部分。我们知道,这些目标过于野心勃勃,而且有些研究可能永远不会载入网络升级。我们也知道,任何 Layer 1 可扩展性升级都需要 Zcash 开发社区的支持,而社区每周都在变得更加多样化。在进行这项具有深远意义的研究工作时,我们还打算制定一项关于区块链容量的计划,以确保(1)如何衡量使用量及预测容量限制,(2)哪些容量改进是合理的,(3)就各自的风险和收益是什么达成共识。ECC 想要帮助 Zcash 社区为安全且有效的网络增长做好准备,做到未雨绸缪。

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