山神带你入门区块链第三十九弹：雷电网络——Plasma

最近Vitalik Buterin和Joseph Poon发布了Plasma（等离子）项目的工作草案。

下面我将截取发布于白皮书中的一些内容，带大家花几分钟概览一下这个技术项目。

首先，我们把这项应用于以太坊的闪电网络实现（目前来说还没有技术完备）叫做雷电网络（Raiden）。

其最基本的思想是：从一个所有交易都放在区块链上的分布式账本（这是目前的技术状态瓶颈）的模型，转换为一个用户可以私下交换转账签名消息的模型。

雷电网络使用P2P支付通道和保证金，实现区块链一样的安全保证。

雷电网络是以太坊的一种扩展实现。雷电网络节点与以太坊节点一起运行，与其它雷电节点进行通信，以促成转账，与以太坊区块链进行通信，以管理保证金。

OK，那我们来看一下，这个玩意实际上与区块链是有距离的，我们可以把它叫做类区块链，或者以太坊嫁接P2P。

这项技术的好处是什么呢？——节约交易成本。比如说，你在24小时内，只需向区块链发送一次交易即可，因为要保证结算，只需要少量的链上交易，这样一来即使你发送了数百万的链下交易，你的gas费用仍然很低。当通道部署在区块链上时，交易处理能力显著增加。支付可以通过这些通道的网络进行路由。

闪电网络的方法不仅仅局限于支付，它也可以被用于扩展智能合约的状态变化。扩展性问题就是Plasma要做的事情，下面我们来具体看一下扩展问题。

在新技术加入后，以太坊的技术架构就变成了如下状态：

与闪电网络类似，Plasma是一系列在根区块链（root blockchain）（即以太坊区块链）上运行的合约，我们可以把它想象成一种“链中链”。其中，根网络的合约只能处理少量来自子区块链的请求，在大多数情况下，子区块链完成大量的计算，来自子区块链的请求定期在根区块链中广播。

我们可以把根区块链看做最高法院，所有下级法院均从最高法院获得权力。在这个过程中，并非所有数据都传播到各方，特定的数据传导到那些希望验证某个特定状态的几方，各方只负责定期监测特定的链，惩罚欺诈行为。因此，在攻击事件中，参与者可以迅速而低成本地从子链大规模地退出到根区块链中，做到及时断腕止损。

挖矿只有在根链上进行时才具有完整的安全性，安全和证明来自于根区块链。同时，额外的扩展性来自于无需监测与验证者利益无关的链，那么我们只需要检测那些执行正确操作所需的链。

Plasma以树状图分层排列的结构，给创建良好的平衡系统提供了可能性，在最大化地发挥数据可用性/安全性的同时，将成本最小化。

有许多像Cosmos/Polkadot这样的系统，在一个分层结构中部署区块链。每个子区块链可以有它的代币（就像付给矿工的加密数字货币奖励一样），以激励这条链的验证者保证它运行，并通过欺诈证明规则以保护其不受错误状态侵害。一旦欺诈（又称为“扣块攻击（withholding attack）”或广义的“数据可用性问题”）被检测到 ，存款（即保证金）就被扣留。运行机制如下图：

这里的“欺诈证明”怎么起作用？假定区块数据是有效的，每个子区块链的所有状态都是通过欺诈证明（智能合约逻辑）执行的，欺诈证明允许任何一方执行无效的区块，确保所有状态转换都被验证过。此外，这些欺诈证明还执行了一项叫做“资金提现”的互动协议。与闪电网络类似，提现需要一段时间才能完成。

Plasma项目方案有重要的技术研究价值和实用意义，她是区块链可扩展性问题的众多解决方案之一（分片，权益证明，LN等）。诸多以太粉都期望它能够尽快发布，目前市面上的一些公司已经宣布将与Plasma项目达成合作，并在未来投入使用。