Immutable X 上线前夕,其首席技术官详细介绍项目的设计理念,及对 NFT 领域未来发展扮演的作用。

撰文:Alex Connolly ,Immutable X CTO
翻译:Leo Young

链闻曾经在 2020 年 11 月介绍了卡牌游戏 Gods Unchained 背后的开发公司计划推出的以太坊二层网络 NFT 交易平台 Immutable X。这是一个基于 StarkWare 的 ZK Rollup 技术开发的高性能 NFT 交易平台。目前,Immutable X 已经上线临近。上线后,预计会让以太坊 NFT 有能力承载主流规模化应用。

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在 Immutable X 上线前夕,其首席技术官刚刚撰写一篇文章,详解了 Immutable X 的设计理念,及其对 NFT 领域未来发展扮演的作用:


我们希望解决以太坊 NFT 生态中面临的主要问题:

  • 可扩展性(每秒 3 至 5 笔交易)
  • 用户体验(交易需要几分钟才能确认)
  • 成本(NFT 交易费用目前高达 30 美元以上)
  • 流动性(多数 NFT 根本没有交易量)
  • 开发者体验(NFT 项目多在解决技术难题,忽视项目自身改善)
  • 环境影响(主流接受的障碍)

目前解决这些问题的唯一方式就是牺牲资产协议的安全性、牺牲去中心化性,切换到安全性较低的区块链获侧链上(这些也都是以太坊的竞争对手,而非扩展方案)。Immutable 不认为有必要在这些方面取舍,而且 Immutable 做到了。

无论何时在 Immutable X 铸造获交易 NFT,你的手续费都是零,利用零知识证明技术,所有交易验证直接达到以太坊主链安全级别 — 以太坊上首个 NFT 二层网络应用。用户可通过一个称为「Volition」的系统,在 Validium 和 ZK Rollup 间选择,让 NFT 应用实现承载数十亿级别交易,而同时着一些又都在以太坊上。

我们来详细了解具体设计方案。

扩展性技术选择

开发 Immutable X 伊始对我们来说最关键的决策就是底层扩展性解决方案的选择。这里我要说一说做出这一关键决策的思想历程。

我们没想过要迁移到其他区块链,或迁移到侧链,因为以太坊的网络效应已经成型,并在不断增长。我们关心真正的去中心化,我们花费这么多时间投入到区块链技术,要是还得依靠某个数据库的东西,纯粹浪费时间。我们支持以太坊,我们相信:

Immutable X 扩展性 = Ethereum 以太坊扩展性 = NFT 扩展性

Matic 这类侧链 L1 选项已经实现一定扩展性。走了捷径,然而是以牺牲资产安全性或去中心化为代价。我们希望建造真正的 L2,能继承以太坊 L1 安全性的 L2,正如 Vitalik 所言:

五分钟读懂 Immutable X 设计架构:如何选择二层方案释放亿级 NFT 市场潜能

L2 仅依靠主链即可具备同级别安全保证。也即是,你要是有币在 L2。只要主链安全,那你就可以放心将币转到主链。即使 L2 受到 51% 攻击,也无法阻止你切换。使用侧链的话,就不是这样了。L2 发生 51% 攻击,就能从侧链偷走你的代币。

L2 与侧链之迥异

Rollups

排除侧链后,我们就着手研究增长巨大的 Rollup 生态系统。我们在决策时就考虑 Optimistic 和零知识证明这两种类型。

五分钟读懂 Immutable X 设计架构:如何选择二层方案释放亿级 NFT 市场潜能

Optimistic Rollup 很适合只处理 ETH/ERC-20 这类依赖可组合性的同质化资产应用,但对 NFT 却应用有限。

首先,Optimistic Rollup 需要一到两周的提款时间。处理同质化资产时,这方面有可能会提高,使用快速提款,但对于 NFT 这类特别的资产,快速提款无法带来流动性。Optimistic rollup 对激励欺诈举报需要提供大量推理,而且欺诈证明模型也有 诸多缺陷

我们就缩小关注范围到基于零知识证明的解决方案 (rollups/validium)。由于使用有效性证明, ZK Rollup 支持即时提款。正如 Vitalik 所言:「中长期而言, 所有使用案例中,ZK Rollup 终将胜出」。

目前 ZK Rollup 的缺点(不支持通用计算)对 NFT 生态的影响微乎其微。未来随着 CAIRO 这类优秀的项目发展,这一问题有望得以解决。

为何选择 STARKs

我们之所以选 STARK,而没有选择 SNARK 或其他系统,是因为 STARK 无需密语形式 ( secret ceremony) 即可设置,可以达到抗链子计算机级别安全性,使用简单的加密算法。

相比其他证明系统,STARK 受到攻击的可能性更低。我们与优秀的团队 StarkWare 紧密合作,他们不断超越,证明技术的可行性。

最后,选择在 STARK 有效性证明之上构建,尤其便捷。无需牺牲用户安全性,即可解决 NFT 领域面临的现实问题。这是我们认可的唯一解决方案,终会不断完善,走向成功。

让用户有所选

接下来的关键决策就是,部署哪种零知识证明系统。是具备隐私、高扩展性、增加数据可用性要求的 Validium,还是不具备数据可用性要求,但能刺激规模应用成本低单笔交易的 Rollup?

数据可用性是 Rollup 的重要概念,因为在失败案例中(恶意或不作为 Rollup 运营者),用户必须从资产提交 Merkle 路径到根数据。Validium 零知识证明中,只要数据始终对有需要的客户端「可用」,就能持续保证安全性。ZK Rollup 数据的缺点是,引入批量交易间资金库更新线性成本。尽管相对一层网络交易的 10 万 gas,每次资金库更新仅需约 1000 gas。

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即便 gas 成本降低百倍,ZK Rollup 的数据使用仍旧有限。每次资金库更新 1000 gas,铸造七百万个 NFT (例如 Gods Unchained 创世)就会消耗约 70 亿 gas。Gas 费 200 gwei 的情况下,这就要花费 1400 ETH (约 250 万美元),也就是每个资产消耗 30 美分。

我们的分析显示,这一成本对于考虑在内以太坊铸造 NFT 的开发者(主要游戏工作室)来说不可持续。要是《堡垒之夜》在以太坊上部署,那就有可能一年铸造几十亿 NFT。我们一定要保证节约成本,同时不牺牲底层安全性。我们考虑采用单次铸造收费,但又很快意识到,这又有违我们的总体目标,也就是让开发者忽略铸造成本,注重设计最佳的应用。

幸运的是,能与 StarkWare 团队合作,开发出让用户得到最高数据可用性,同时完全满足主流市场可扩展性的系统 Volition (「意志」)。这就可以让用户自己选择是使用 Validium 还是 ZK Rollup。

未来保证数据可用性,我们成立「数据可用性委员会」。这是由行业内知名团队组成,对每批交易签名,表明数据已从根数据更新处理(通过智能合约执行)。这与侧链验证者或区块处理者非常不同,只要数据委员诚实,数据便会持续可用,无需共识算法处理。另外,由于我们的系统无需隐私,我们会将数据定期发布到 IPFS。

Volition 模型

另外,即便有这些保护,仅 Validium 零知识证明也不是 Immutable X 的长期目标。

Immutable X 上线为扩展 Volition 预留空间。使用 Volition 模型,用户可以选择特定资产发布到 Validium 还是 ZK Rollup。我们会看到出现 NFT 高频交易公司使用 Validium 零知识证明实现全局扩展。

无论哪种方式,重要的信息是:二层网络上的资产安全级别始终保持与以太坊一层网络一致,而且我们支持用户自由选择。透明和可选择性是去中心化的主要要素。

Immutable X 交互

在确定 Immutable X 何时界面时,我们选择从客户需求开始反向思考。目前在以太坊开发的多数 NFT 开发者都要花费大量时间学习 Solidity,学习区块链开发和部署,学习如何与以太坊实例和节点交互。Immutable X 额目标就是要让开发者专注于为用户构建好用的产品,而无需学习全新的开发模式和工具包。

我们选择大家所熟悉的格式:REST API。应用可以存取用户余额、铸造资产或请求用户签署交易,所有都仅通过 REST API 完成。此 API 将支持基础 NFT、ERC20 和 ETH 所有基础功能。未来,我们将允许应用扩展特定 NFT 逻辑,包括全部智能合约逻辑,同时保留 REST API 操作界面。

当然,此设计意味着客户端要依赖 Immutable API 的运行稳定性。这就类似于目前以太坊多数应用都依赖于 Infura 和 Alchemy 这类节点服务运营商。只是节点可以使用多个服务运营商,或自己部署保证不依靠单个运营商。最终我们会实现同样的多元化,包括区块浏览工具和操作界面,多 个 API 运营商都可部署。

Immutable X 何时上线

2021 年三月我们在快马加鞭,Immutable X 内测版预计会在本月对 Gods Unchained 开放上线,对其他游戏合作商和市场随后开放。

来源链接:www.immutable.com