扩容？拍错了地方，我要拍喜剧’ – 用有趣方式解析Plasma + ZK-SNARKs的新方案

如何简单了解Plasma + ZK-SNARKs这一扩容新方案？

如何简单理解扩容新方案Plasma + ZK-SNARKs？

出品：DODOResearch
作者：dt X 0xNing0x
编辑：Lisa

嗨大家好！我是dt，又回来了！这次给大家带来了一篇由NingNing撰写的有关Plasma扩容技术和V神最新文章的科普文！别担心，我们将用最简单易懂的方式向大家介绍Plasma是什么，并解释V神在他的文章中表达的含义。

Plasma 是什么？

区块链世界的开发者们一直致力于解决扩容问题，目标是打造一个便宜又快速的去中心化世界电脑。因此，以太坊主网出现了各种扩容方案，其中Plasma曾经是主流的以太坊扩容方案。

那么，Plasma到底是什么呢？简单来说，Plasma就是在以太坊主网上构建一个链，并通过智能合约来控制主网与Plasma链之间的资金交互。不同于侧链（例如BNB Chain和Gnosis Chain），Plasma链需要定期将链上的最终状态回传至以太坊主网，但不同于Rollup技术，Plasma链只回传默克尔树的根节点，也就是链上的状态。

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嗯… 这里有个图片可以帮我们更好地理解Plasma的工作原理：

图片来源：https://learnblockchain.cn/2018/10/20/plasma-framework

Exit Game 安全”退出游戏”机制

由于计算并不在主网进行，Plasma链大大提高了整个网络的可扩展性，并且具有相对安全的验证机制来预防恶意行为。那么，我们来谈谈这个安全性吧。

在设计Plasma框架时，安全性通过其退出机制来保护。当用户想要返回主网或者认为Plasma链被攻击时，他们可以向主网上的Plasma合约提出“退出”请求，并提供证明。如果在七天的挑战期内没有挑战者提出质疑，那么用户就能成功从主网上取回资产。相反，如果退出过程被成功挑战，那么该用户将失败，并需要承担相应的罚金。

很简单，对吧？但是，也有些常见的攻击行为需要我们注意：

• 发送交易后立即退出（Not latest owner）：这种攻击是指当一个用户发送了转账交易后，在挑战期内立即进行资产退出。很明显，这是无效的，因为资产的最新所有者应该是交易的接收者，网络可以挑战这个退出请求，并提供证明资产已被转移到其他人。
• 双花攻击（Double spend）：双花攻击指的是同一笔资产被非法使用两次或多次。网络可以检测到资产被双重使用，因此可以挑战这种非法转账。
• 非法交易历史（Invalid history）：这意味着在资产交易历史中发现了非法的状态转换，例如存在未被对应消费的交易输出。用户可以通过提供相应的消费证明来回应这种挑战。

Plasma Cash

V神在他的文章中还介绍了一个使用Plasma框架的项目——Plasma Cash。在Plasma Cash中，用户的每一笔存款都被视为一个不可替代的代币（NFT），每个NFT都有一条交易历史，并以默克尔树的形式记录。然而，由于NFT的独一无二和不可拆分性，Plasma Cash的使用场景相对有限，只能用于特定的转账用途。为了解决Plasma Cash中NFT转账无法拆分的问题，出现了改进的UTXO模型版本。通过使用UTXO账本，我们可以解决Plasma Cash原本存在的问题，有利于再支付领域的发展，但同时也让与智能合约的交互变得困难。

好像有一张图片可以帮助我们更好地理解Plasma Cash：

图片来源：https://vitalik.ca/general/2023/11/14/neoplasma.html

Plasma 技术瓶颈

目前，Plasma面临的技术瓶颈在于难以实现EVM（以太虚拟机）。因为EVM合约中的许多状态对象没有明确的”所有者”，这与Plasma的安全模型存在矛盾。Plasma的退出机制要求每一个状态对象都有一个明确的所有者，并且所有者有责任监控该状态对象的数据，必要时提出退出请求以保护资产安全。然而，在EVM合约中，许多状态对象并没有明确的所有者，比如Uniswap中的流动性池或MakerDAO中的CDP头寸。在这种情况下，如果Plasma链出现问题，会有以下几种情况发生：

• 没有所有者提出状态退出请求，状态可能永远被锁在Plasma链上。
• 即使外部人员可以发起退出请求，也容易遭受退出游戏攻击，风险很高。
• 复杂状态的合约难以验证。

Plasma ＋ ZK-SNARKs

针对Plasma目前遇到的技术瓶颈，V神提出了结合zk-SNARKs有效性证明技术的解决方案，从而有望解决部分瓶颈问题。具体来说，结合zk-SNARKs技术可以实现以下五点好处：

1. zk-SNARKs可以在主链上证明Plasma区块的有效性，减轻对退出机制的依赖。
2. 可以实现Plasma链上资产的立即提款，去除七天的欺诈证明挑战期，减少链重新组织的问题。
3. 可以构建一个代表EVM状态的并行UTXO结构，通过zk-SNARKs证明其等效性，规避EVM的部分问题。
4. 使用zk-SNARKs将大大减少用户需要验证和存储的状态数据量，优化用户体验。
5. 对于难以定义所有者的智能合约，如果关键部分可拆分为可验证对象，同样能获得部分安全保证。

虽然这些方法仍然无法涵盖所有复杂的EVM合约，但随着zk技术进一步发展，结合Plasma的设计空间的不断探索，我们期待能够找到更好的解决方案，实现安全性、可扩展性和用户体验之间的更好平衡。

笔者观点

DT @19971122:

在阅读V神的最新文章之前，我对Plasma技术架构并不熟悉。毕竟，现在以太坊的扩容方案几乎被Rollup技术称霸，每个团队都争先恐后地推出Rollup技术的L2网络。在这种情况下，Plasma技术逐渐被边缘化，从大家的视野中消失了。然而，V神的文章仿佛给Plasma打了一针鸡血，重新唤醒了大家对以太坊扩容赛道多元化的关注。

我个人认为，在去中心化世界中，多元发展是自然而然的。然而，当考虑资本效益时，标准化和模块化的发展似乎更具经济效益。因此，一些标准化框架（例如OP Stack或Polygon zkEVM CDK）应运而生，供各方资本构建自己的L2网络。然而，V神的举动可能表示他认为以太坊扩容技术的发展失去了均衡，因此需要引导其发展方向。我们还需要继续关注是否会有团队跳出来实践Plasma技术，这对于我作为长期以太坊用户和支持者来说是非常值得期待的。

NingNing @0xNing0x:

嗨大家，我是NingNing！来说说我对此事的看法吧。

Plasma作为提高区块链可扩展性的解决方案，一直以来都备受关注。通过将大部分数据和计算从链上转移到链下，Plasma能够极大地提高整个网络的可扩展性。然而，由于一些基本限制（如无主状态问题和激励流问题），使得Plasma L2方案逐渐边缘化。

与此同时，Rollup作为L2的主流解决方案，以其设计简洁和开发者友好的特点取得了广泛的认可。然而，随着ZkEVM技术的发展，Plasma迎来了新的设计空间，为简化开发者体验和保护用户资产提供了新的机会。

V神此次推介Plasma L2方案的目的可能并不是要挑战Rollup L2方案的主流地位，而更加强调L2范式的多样化和创新的重要性。当前，Rollup L2方案在总锁仓价值（TVL）和用户数量方面处于绝对领先地位，并且由于马太效应的存在，这一领先地位将进一步加强。

最近，LianGuairadigm和Blur团队合作开发的新范式L2 Blast展示了另一种探索路径。尽管其架构不符合V神对L2的严格定义，但L2 Blast在市场和社区中取得了一定的成功，吸引了社区关注和大量资金的参与。这表明市场和社区渴望L2范式的多样性，不再满足于只有一种或者两种标准设计。

总的来说，Plasma L2方案具有一定的潜力和创新性。然而，L2的发展不能仅仅依赖于某位顶级设计师设计的蓝图，而应该在复杂而非线性的市场竞争中不断演化。

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嘿！阅读完这篇科普文章后，你是不是对Plasma + ZK-SNARKs有了更好的理解呢？Plasma作为以太坊扩容的一个选择，与Rollup技术不同，通过结合ZK-SNARKs有效性证明技术，可以解决Plasma目前面临的一些技术瓶颈，提升安全性和用户体验。

那么，你对Plasma + ZK-SNARKs技术有什么看法呢？你认为这个方案能否挑战Rollup技术的主导地位呢？欢迎在评论区留下你的观点！

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