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产品技术

Metis排序器的去中心化优势和挑战详解

2024年1月3日没有评论
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Metis排序器的去中心化优势和挑战详解
Metis排序器的去中心化优势和挑战详解
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最近,链上资金迅速增加的Layer2网络Metis是什么?它通过构建排序器点对点网络和质押共识机制,成功实现了第一个去中心化排序器,并吸引了市场的关注。

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Metis的基本资料介绍
Metis成为市场热点
链上资金快速增长
代币价格
Metis技术架构
分散式账本:链下储存
共识机制:排序器去中心化
证明机制:ZKFP
虚拟机:EVM等效
去中心化排序器叙事切入加密市场

Metis是以太坊生态的通用型Layer2网络,该项目于2021年5月启动,并于同年11月启动主网Andromeda。

Metis Andromeda的特点包括其虚拟机MVM达到EVM等效(EVM Equivalence)、相对早期完成排序器(Sequencer)去中心化等,在现有主流Layer2竞争中有着独特亮点。Metis最初是作为Optimism的硬分叉网络,不过随着后者对于排序器去中心化权力的掌握之后,Metis并尝试走出自己的一条路,从设计之初就以去中心化排序器的方向努力。

近期Metis链上资金(TVL)快速增长。自本月20日后便从1亿美元开始快速增长至历史新高7.2亿美元,目前已经排名所有以太坊生态Layer2第三位。

该项目代币名称是METIS,用于支付Metis Andromeda链上燃料费用、质押以运作排序器。METIS代币于本月涨幅约350%,至截稿前目前价格约为84美元,流通市值约有3.4亿美元。

研究区块链技术架构,基本上可以从三个面向切入,分别是分散式账本、共识机制、虚拟机,而Rollups通常还需要关注其交易证明的验证机制,也就是乐观证明或是零知识证明的差异。

Metis继承Optimistic Rollups架构,其数据库主要可以分为两部分的智能合约,分别是:
Canonical Transaction Chain (CTC):储存完整交易信息,并藉此分辨各交易的顺序。
State Commitment Chain (SCT):记录经过运算后的交易状态。

不过后来为了降低去中心化排序器的技术可行性与降低交易数据上链成本,Metis将完整交易信息储存在以太坊主网之外的IPFS系统上。

Metis Andromeda共识层有别于Optimistic Rollups,加入了点对点网络的传输架构,并使用权益证明(PoS)以确保排序器正常运作,使得该网络可以同时容纳多个排序器以达到去中心化。Metis的共识技术堆栈主要包含三种角色,分别是排序器(Sequencer)、出块者(proposers)与验证者(verifers)。

任何于Metis网络上的交易信息,都会经由排序器排序交易顺序并执行运算,出块者将结果上传到Ethereum主网,而为了确保排序器正常运作,生态也有验证者负责监控交易结果正确性,若发现异常则会惩罚排序器,强化既有诈骗证明的强度。

目前Rollups主流的两种证明机制——诈骗证明与零知识证明(ZKP),皆有各自的缺点。诈骗证明需要有锁定期,通常需要一个星期才可以确保交易拥有最终性,对于使用体验来说不友善;零知识证明虽然可以有快速的最终性,不过生成机制所需计算量较大,对于Layer2节点(排序器)来说所需要的硬件规格提升,不利于去中心化,另一方面,目前zkEVM开发难度较高,不容易做到EVM等效。

Metis则整合两种证明机制的好处,于今年三月推出Hybrid Rollup零知识诈骗证明(Zero Knowledge fraud-proof, ZKFP)。

通过假设所有交易都是有效以提升交易处理速度,再通过零知识证明来验证交易的最终性,如果出现异常则提出诈骗证明,借由Optimistic Rollups架构提升交易速度,并利用Zero-Knowledge Rollups提升交易最终性与安全性。整合两者将可以享有以下好处:
EVM等效:利用Optimistic架构提供EVM等效。
安全性:零知识证明验证更安全。
快速最终性:将原本诈骗证明七天的锁定期变为四小时。

Metis继承Optimistic rollup设计,打造特化的EVM等效虚拟机Metis Virtual Machine (MVM),MVM的设计与EVM几乎相同,可以使用以太坊生态既有的工具与服务,但因上述网络设计需求而产生两点差异:
提供原生IPFS调用函数:上述已说明Metis因为排序器去中心化设计,而需要将运算运算和储存分离,将完整交易资讯储存于IPFS上,且MVM可以藉由IPFS resolver整合功能,提供开发者开箱即用的数据储存套件。

验证机制:MVM另一个特点是防诈骗合约—MVM_Verifier,提供验证者操作,其主要功能是管理诈骗证明验证流程。在防诈骗合约得到验证的情况下,合约可以从SCT中删除特定的状态。(通常是异常的交易)

另一方面,MVM也利用WASM和MIPS建立更通用的执行环境,以提供零知识证明更实用的执行环境。借由使用低阶语言编写的程序打造良好基础,可以在不同的网络与系统之间使用,仅需要很少的修改即可完成任务。

Metis Andromeda为了做到提供去中心化的排序器系统,除了利用产业行之有年的权益证明之外,还带来许多有趣的创新,包含虚拟机整合IPFS功能带来链下储存交易资讯,以突破多排序器技术限制,或是加入验证者与ZKFP证明机制,以提高去中心化排序器的诈骗证明安全性。Metis相对现有Rollups,更加推动网络的去中心化,且确实做到了。

在近期Layer2项目普遍获得市场关注的氛围下,虽然同样会面对缺乏实质生态的市场面问题,不过「去中心化」叙事在Web3生态是根本的诉求之一,有别于Arbitrum或是Optimistic对于排序器的掌握而更加独特,Metis以「真正意义上的排序器去中心化」确实令市场拥有想象空间。

Metis也该思考排序器去中心化之外的优势。但也不该忘记既有主流Rollups,若其开放排去器去中心化,Metis的优势是否能持续,也有待市场验证。

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