PLA:什么是Plasma？Plasma Cash？

前言：我们知道Plasma是以太坊扩容方案之一，那么，到底什么是Plasma？什么是PlasmaCash？本文给我们一些简要的说明。

Plasma是一种设计模式，它允许链外消息驱动链上资产的转移。它通过将交易吞吐量转移到Plasma链来实现对根链的扩展。你可以把它看作是一个教授需要在短时间内批改许多考卷。教授可以将这项工作委托给助教，他们查看考卷上的每个问题并计算对应的分数，但只向教授报告总分。

每个Plasma链将交易排序的信息压缩到单个哈希，并存储在根链上。像比特币和以太坊这样的就是根链——这些区块链具有更强的安全性和去中性化保证(安全性和活性)。本篇文章将使用以太坊作为根链例子贯穿全文。

“Plasma不是在中心化服务器上贴上一个Merkle树。”

——VitalikButerin，2018年于TechCrunch，瑞士Zug

Plasma设计的两个主要分支称为PlasmaMVP和PlasmaCash。首先，让我们了解一下背景信息，从宏观角度了解下简单的用户流，之后再更深入地探讨每个部分。

在开始之前，让我们先快速了解一下基本概念:

苹果CEO库克：我还不确定普通人能说清楚元宇宙到底是什么:金色财经报道，最近苹果首席执行官蒂姆 · 库克（Tim Cook）在接受采访时表示，我还不确定普通人能说清楚元宇宙到底是什么。在谈到 Facebook 的 \"元宇宙 \" 时，库克表示，人们对产品的理解非常重要。我真的不确定普通人能告诉你到底什么是元宇宙，他补充道。元宇宙这个词出现在 Facebook 创立之前，最早出现在 1992 年的科幻小说《雪崩》 ( Snow Crash ) 中，但 Facebook 显然已经全盘接纳了这个词，甚至把公司更名为 Meta。[2022/10/2 18:37:39]

稀疏的Merkle树，来自:https://doi.org/10.1007/978-3-319-47560-8_13

稀疏Merkle树:一种大小不变的完美Merkle树，之所以称之为"稀疏"，是因为大部分叶子是空的。

经济最终性:保证操作永远不会逆转，除非提供最终结果的一方将一大笔钱烧毁。

UTXO:未消费交易输出。每笔交易都必须具有来自有效UTXO集的输入。每笔交易的输出将成为新的UTXO集的一部分。比特币就使用UTXO模型。

现在开始阐述Plasma。

1:运营者将Plasma合约部署到主网

V神：没有什么能阻止PoS系统在无线电上运行:刚刚，有网友发推询问V神称，或许51%攻击对比特币来说是个问题，但比特币最后会恢复。如果在电磁脉冲关闭了世界互联网后，比特币靠无线电生存，但PoS该如何生存？对此，V神回应称，没有什么能阻止PoS系统在无线电上运行生存。[2020/10/26]

像交易所这样的实体，如希望拥有高交易吞吐量和低延迟(甚至实现即时的经济最终性)的实体将受益于运行Plasma链并成为运营者。合约所有者包含在合同的初始化中。

2:Plasma运营者创建区块

动态 | 央行研究论文：区块链能做什么不能做什么？:中国人民银行发布工作论文称：目前真正落地并产生社会效益的区块链项目很少，除了区块链物理性能不高以外，区块链经济功能的短板也是重要原因。应在持续研究和试验的基础上，理性客观评估区块链能做什么、不能做什么。不要夸大或迷信区块链的功能。区块链应用要立足实际情况。目前区块链投融资领域泡沫明显。[2018/11/6]

运营者的众多角色之一是聚合和排序交易，并将其打包到区块中，然后将Plasma区块的哈希提交到根链。

实现Plasma的方法有很多种。不同的Plasma链可以有不同的治理规则、不同的token、存储状态的方法等，但所有Plasma链会定期向根链提交哈希，以便继承根链的安全性。

3:Kanye是一个新用户，将ETH存入Plasma合同，并分配返回PETH

图片由阿里·格雷厄姆提供

在两种主要的Plasma设计中，你可以将任何token存入Plasma链并接收到与之相对应的token。所以，如果Kanye存入ETH，他会得到PETH！如果他存入BTC，他就会得到PBTC！(PlasmaCash的规范更好地支持ERC721资产，如加密猫，但并非所有Plasma规范都支持存入任何token)。

金色财经现场报道 圆桌环节嘉宾关于区块链3.0时代的发展方向是什么的观点:金色财经现场报道，今日在纽约举行的2018区块链无国界峰会上金色财经合伙人佟扬主持了圆桌环节，讨论了有关区块链3.0时代的发展方向。对此，Certik联合创始人哥大助理教授顾荣辉表示，区块链1.0是存储数据的区块链，区块链2.0存储的是可以操作数据的程序，而区块链3.0意味着可以在区块链之上继续加载区块链，是终极的区块链。星云链联合创始人钟馥百表示，区块链3.0偏重区块链技术的落地，区块链3.0面临经济模型和技术方面的挑战。区块链3.0可以在经济模型上激励更多的人，提供门槛更低的开发平台。IOST联合创始人及CEO钟家鸣表示，比特币仍然是最适应区块链的，区块链3.0包含目前区块链还不包括的一些功能。 Hydro Protocol联合创始人王博闻表示，以太坊区块链的效率低下，需要解决TPS问题，下一代的区块链技术需要解决是否能使TPS以指数增长的问题。[2018/5/13]

4:Kanye向Donald汇款，但Donald还不在Plasma智能合约中

Kanye并不仅限于汇款给那些已经是Plasma合约成员的人!他也可以汇款给Donald这样的以太坊巨鲸。

在"PlasmaCash"规范中，你存入的每个代币都会被分配唯一的ID。这些唯一ID存储在稀疏Merkle树中。代币有所分配的叶子的索引，而这些索引是这些代币可用于交易的唯一位置。

新华网：没有成熟技术，区块链拿什么来颠覆:新华网援引科技日报文章表示，“颠覆”是区块链宣扬者用得最多的一个词。然而，目前的区块链技术水平能否达到安全、可靠、稳定等标准？即便达到了，在可操作性上还应考虑社会学因素。文中指出，“伪装”与“视而不见”的结伴让区块链技术动机不纯；“鼓吹”让区块链哗众取宠；“利益”让区块链可能挣脱“市场规律”。[2018/3/25]

想想买卖房产——当你交易房子时，房子不会移动，但拥有房子钥匙的人会改变，房子的契据是当事人的记录以及所有权易手的频率。这使得它非常容易检查token的历史记录，因为你能够轻易的在Merkle树中查找到这些记录！

图片由亚当·埃利斯提供

在这里，我们具体看Kanye发送给Donald的token的索引。Kanye在发送token时必须包含token的历史记录。如果token被多次交易，其历史记录可能会变得非常冗长！稍后我们将讨论如何改善这种情况。但就目前而言，这对Donald来说可以接受，他只需要下载他关心的代币交易历史。

5:Donald有两种选择:继续花费PETH或创建退出交易以在根链上兑换出ETH

Donald不需要向运营者提交消息成为Plasma合约会员，以实现退出PETH并赎回ETH。Donald想立即换掉代币以保持匿名，所以他不想继续使用他的PETH。

他拿到了token的历史记录，以证明所有权，并将记录放入提交到Plasma合约的退出请求中。他的退出交易还包括gas费和作为抵押的保证金。当一切停当，如果没有人挑战Donald，他能在根链上用PETH赎回ETH。

棒极了！我们已经在宏观上阐述了一个理想的场景，因此让我们深入探讨这一工作流中的每个部分：交易、退出和Plasma运营者的角色。请务必注意，它存在多种规范，不同执行方案的规范之间存在差异，但以下内容会让你熟悉一些核心的Plasma概念和词汇。

交易

每当Kanye发送token时，他还必须同时发送该token的历史记录。在PlasmaCash中，用户只需下载他们关注的代币的交易历史。分片客户端验证允许每个用户的数据负载更轻。

但是，如果一枚代币被花了很多很多次，那么该代币的历史就会变得很长并难以在交易中传输。解决这一问题的一种提议是引入检查点。一旦检查点最终确定，客户只需提供从该检查点开始的证明，这样可以将证明的大小变成常数，而不是线性增长。

PlasmaCash检查点基于加密经济聚合签名，为在Y区块高度的用户X对代币的所有权提供了经济保证。

遗憾的是，在PlasmaCash中发送任意小面额的代币更加困难(Plasma借记或状态通道是对这一缺陷的改进方案)。当调用存款函数时，用户指定其存款的面额，这一方案使得PlasmaCash适合发送ERC721非同质token，而PlasmaMVP的UTXO模型更适合处理任意面额交易。

退出

当提款被认为是如下情况，退出就产生了挑战:

1.退出一枚已经花过的代币

2.双重退出代币

3.退出有无效历史记录的代币

任何人都可以提交欺诈证明来挑战退出者，如果他们在撒谎，他们将失去他们的保证金。

黑客攻击怎么办？

Plasma链安全保证与根链一样好。如果Plasma链被黑客攻击，黑客必须提交退出交易，以得到他想窃取的所有资金!在PlasmaCash中，黑客必须在他的退出交易中包括保证金，他不能带着所有窃取的资金潜逃。

Plasma运营者

Plasma运营者的主要作用是将交易聚合到区块中，并将每个Plasma区块的Merkle树发布到根链。

在更复杂的设计中，中心运营者可以由PoS验证者取代，从而缓解对交易审查的担忧。然而，拥有中心运营商有很多好处，而且我们可以用Plasma运营者的保证金做很多有趣的事情:

·即时经济最终性！由于运营者负责创建区块，因此他们可以提供有关交易包含和排序的保证。运营者会因为撒谎而付出失去保证金的代价，因此用户会立即知道他们的交易是否包括在内。

·无效退出处罚:可以惩罚运营者允许无效退出的通过，并消减其保证金中的资金。

·Casper验证:运营者可以是CasperPoS验证者

·你能想到其他的吗？

Plasmas总结

图片由海登·亚当斯提供

本文作者JinglanWang，由蓝狐笔记社群的“Cipher”翻译。

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