VER:一文了解 Native Rollup:PoS 和 PoW 混合共识 L3 方案

撰文:nanfengpo,Opside联合创始人

关于PoS&PoW的混合共识

NativeRollup是一个基于zk的Layer3扩容解决方案,其中Layer2是一个EVM-compatible且Rollup-friendly的链,Layer3则由系统原生支持的多个zkRollup组成。Layer2为zkRollup做了很多系统层面的优化。这个3层架构中的Layer2和Layer3,共用了一个PoS与PoW融合的共识机制:

Layer2:

PoS:Layer2将采用ETH2.0的PoS并对其进行必要的改进。因此,Layer2的共识层将有超过10万个验证者。任何人都可以质押token来成为验证者。这些验证者也将根据EIP-4844提供一个数据可用性层,从而容纳Layer3的Rollup提交的batch。此外,Layer2的PoS是可证明的,validator会定期把PoS证明提交到Layer1上。validator可以获取PoS这部分的区块奖励和Gas费。

观点:得益于元宇宙,到2030年奢侈品牌NFT市场规模将达到560亿美元:12月11日消息,BullPerks和GamesPad联合创始人Constantin Kogan发文称,NFT市场目前很火爆,未来预计只会越来越热门。元宇宙的建立为奢侈品牌NFT打开了大门,摩根士丹利报告预计到2030年奢侈品牌NFT市场规模可能达到560亿美元。随着NFT的生产不断创造出新的时尚消费形式,越来越多的高端品牌正跳上这列快速行驶的列车,并投资新的数字收藏品业务。随着人们生活的更多方面转向线上,未来几年对数字时尚和商品的需求将显著增加。(CoinDesk)[2021/12/12 7:33:27]

Layer3:

PoS:validator除了提议Layer2的block,也提议Layer3的block,也就是说validator同时是Layer3中nativerollup的sequencer。Sequencer可以获取其中的交易Gas费。

观点:围绕比特币的总体积极性可能会保持不变:在特斯拉购买了价值15亿美元的比特币之后,围绕比特币的情绪已经非常乐观。万事达卡和纽约梅隆银行的消息进一步放大了BTC市场的积极性。Spartan Group是亚洲最大的专注于DeFi的基金之一,其合伙人Kelvin Koh称:“马克·库班(Mark Cuban),彼得·泰尔(Peter Thiel),埃隆·马斯克(Elon Musk),查马斯·P(Chamath P),保罗·都铎·琼斯(Paul Tudor Jones),斯坦·邓肯米勒(Stan Drunkenmiller),这些华尔街和硅谷的名人录都拥有加密货币。”考虑到来自机构和高净值投资者的资金持续流入,在可预见的未来,围绕比特币的总体积极性可能会保持不变。(newsbtc)[2021/2/12 19:36:35]

PoW:只要拥有zkp的算力,任意validator都可以成为nativerollup的prover。Prover为Layer3的各个Nativerollup生成zkproof。对于sequencer提交的Layer3的各个区块,prover依据PoW的规则来竞争,最先提交zkproof的prover将获得Layer3的区块奖励。

观点:比特币很可能短缺 灰度信托正在吞噬BTC:宏观投资者Dan Tapiero表示,比特币很可能短缺。灰度信托就像没有明天一样正在吞噬BTC。如果新开采的77%变成了110%,那么非矿商供应将受到挤压。空头会死亡,比特币的价格也将可以达到任何数字。[2020/10/15]

关于NativeRollup的去中心化共识机制

下面将详细介绍Layer3中的nativerollup的去中心化共识机制。

Sequencer

sequencer这个角色由Layer2的validator来承担。每个Layer2的区块中,所有nativerollup都有且仅有1笔交易来提交各自的rollupblock,且这些rollupblock只能由Layer2区块的validator来提交。如果该Layer2区块中没有包含所有的nativerollup的block,则该区块无效。

观点:以太坊1.0正面临负面网络效应 急需解决扩展问题:近日,对冲基金Multicoin Capital执行合伙人Tushar Jain发推称,以太坊1.0现在正面临着“负面”网络效应。每个新用户都会增加其他用户的交易成本。以太坊现在需要扩展解决方案,否则负面的网络效应将会赶走许多开发者和用户。[2020/7/30]

即使某个nativerollup在一段时间内没有交易,sequencer也必须提交该rollup的block。此时该rollup的block为空。

sequencer的收益是该sequencer提交的各个nativerollup的block中的交易手续费。注意,所有nativerollup中的交易手续费都是由Layer2token来支付的。因此,该sequencer打包的rollup交易越多,收益也越多。

当sequencer把rollupblock打包上链后,该rollupblock就进入了finalized状态。因此该区块最终确认所需要的时间与Layer2是相同的。

如果某一个rollupblock没有在一定时间内被prover提交的proof验证,则该block会被跳过,相应的sequencer也将被slash。

Prover

与sequencer必须是当前Layer2区块的validator不同,prover可以是任意的Layer2的validator。只要一个validator具有zkp算力,即可称为任意的nativerollup的prover。

这些prover通过PoW的方式来竞争,最先提供某个rollupblock的有效proof的,就能获得相应的blockreward。注意,所有nativerollup的blockreward,都是由Layer2token来支付的。这部分IDE就是Layer2的PoW部分的奖励,系统会根据zkp算力的供需平衡来自动调整PoW的奖励额度。

sequencer打包的rollupblock中,已经包含了生成proof所需要的所有数据。因此,对于每个rollup,prover可以并行生成多个block的proof。同样的道理,这些blockproof的验证也是并行的。

当一个rollupblock和它的所有父区块都被验证时,该区块就被验证了,即verified状态。

总结

通过PoS&PoW的混合共识机制,Layer2和Layer3具有相同的共识层与验证者集合,确保了整个架构的安全性和去中心化。更为重要的是,Layer3的各个NativeRollup在底层架构上拥有了一个规范化的去中心化解决方案。Layer2定义了一个统一的系统合约,rollup的开发者只需要实现这些规范化的接口,并注册rollupslot成为nativerollup。这样,开发者可以更加关注业务逻辑的实现,而不必关心在底层架构层面Layer2与Layer3如何交互,也不需要维护rollup的全节点和zkp算力。

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