Metis能解決Layer2的哪些通病？

2021-04-25 12:04:42

以太坊生態的擴容方案經過長期討論和實踐，目前集中在Layer2上，其中尤以ZK Rollup和Optimistic Rollup獲得了較多共識。雖然有很多知名項目在這兩個方案中選邊站隊，但兩者之間各有利弊。選邊之後，在這兩個方案基礎上再創新也是各項目面臨的普遍挑战。

ZK Rollup通過有效性證明保證數據安全，可以在Layer 1上快速完成驗證並轉账，同時可以保證隱私性，但ZK Rollup很難兼容EVM ，應用於使用智能合約的場景有較多麻煩。而Optimistic Rollup使用欺詐證明的方式，如果運營方被發現處理的狀態根是錯誤的，那么可以由挑战者發布一個證明，證明通過後會回滾交易並對運營方進行懲罰。Optimistic Rollup在主網中支持智能合約的部署，更適用於現在的擴容需求。但由於欺詐證明的要求，在退出Rollup時，需要數天時間檢查其他用戶是否提交欺詐證明。

實際上，除了上面提到的隱私和速度兩難問題，還有Gas費用和易用性問題。那么有沒有能在多點上都做好平衡的辦法呢？最近Metis推出了它的技術解決方案，宣布有多項創新能極大改善Rollup。下面我們來看看它的創新邏輯。

展开之前，要強調一下，Metis的目標是為Web 3.0經濟體的運行打造低成本、高效率、高可擴展性和高功能性的Layer2基礎設施，使得Layer2能夠真正支撐價值生產活動，而不是如其他rollup方案一樣僅關注交易層。為了實現這個目標，Metis將DAC（Decentralized Autonomous Company，去中心化自治公司，DAO的一種）的組織架構內置到其二層協議之中，通過DAC來支撐價值生產活動（比如各種DApp和去中心化的商業實踐等）。

閱讀本文過程中，這個宗旨需要被充分考慮，因為它會在很大程度上影響Metis解決問題的方式。

用IPFS來解決隱私問題

首先，Metis有自己的虛擬機MVM（Metis Virtual Machine）兼容以太坊EVM。MVM有一個普通存儲層來存儲區塊和狀態。由於所有交易都被打包上傳至Layer-1以調節潛在的糾紛，區塊鏈上的機密數據在DAC外也能被獲取。但是正如上文所述，對於某些DAC來說，包含交易在內的敏感信息，他們不希望在外部公开。對這個問題，加密是一種常見的解決方法。比如，Aztec啓動了3.0的Noir私人智能合約Alpha版本。Noir是Aztec的Rust形式語言，將在PLONK Rollup中實現可編程的隱私保護。但Metis團隊決定另闢蹊徑，用IPFS來解決這個問題。

Metis設計了這樣的機制，IPFS集群僅可通過MVM Layer-2的IPFS解析器訪問。訪問IPFS解析器需要受章程許可規則的管控。每個Layer-2鏈上的IPFS解析器都使用獨一無二的密鑰將標識符編碼，保證其他Layer-2 DAC不能訪問機密數據。

另外，IPFS交易不會被打包上傳至Layer-1，但是用戶需要在智能合約中保存文件句柄。句柄通過常規交易保存，並會被打包上傳以備欺詐證明需要。由於保存句柄不會影響其他狀態，Layer-1無法訪問IPFS集群的設計對欺詐證明沒有影響。

用隨機序列器縮短欺詐證明周期

在所有Rollup方案中，欺詐證明一直是個被質疑的點。相比於Plasma，Optimistic Rollup並沒有解決給驗證人較長時間去驗證狀態根的問題。這個時間通常需要一周或者數天。這對於以DAC日常運營為目標的Metis來說是不可忍受的。MVM的設計理念是將運算與存儲分开，Rollup過程不會交由單一序列器處理。系統將隨機選擇一個序列器池來Rollup狀態根、提交交易。

此外，MVM發明的L2 Ranger也將發揮獨特作用。數個L2 Rangers組成一個名為MVM_RANGERS的特殊DAC。根據定期從DAC分配來的交易，Rangers可以抽取一系列區塊並驗證狀態根。Rangers每次驗證成功都會得到Metis代幣（Metis Token，簡稱MT）獎勵，如果驗證過程中發現了矛盾，MT將被撤回至Layer-1，同時挑战程序自動开啓。在挑战成功的情況下，驗證人將得到一部分保證金作為獎勵。如果挑战不成功，驗證人將失去保證金，最終將無權訪問MVM_RANGERS。

在隨機的序列器和健全的L2 Rangers池的幫助下，MVM可以大大縮短證明時間，周期可以短至數個小時。

用微服務解決易用性

易用性一直是區塊鏈應用被詬病的問題。但由於整體系統較低的效率和面對人群規模較小，在前期一直被用戶所容忍。Layer2的可擴展性和DApp面對人群的擴張，把易用性問題擺放到了臺前。Metis服務於DAC的宗旨迫使她要充分考慮此問題。

MVM支持微服務框架，服務供應方可以在MVM生態中注冊微服務供應商身份，支持的服務包括預言機、消息傳遞、法律服務等。它們以工具包的形式服務於所有DAC，幫助公司完成任務、實現愿景。MVM還支持自動托收。為了降低參與門檻，系統給服務供應商分配SDK，讓他們可以輕松與包括托收在內的任何Metis Layer-2結構交互。這個設計讓不熟悉區塊鏈技術的服務供應商也能加入生態。

總結

Metis的解決方案看起來涉及面較廣，復雜程度較高，這和其服務於Web 3.0經濟體的愿景相吻合。復雜的去中心化經濟體的運行需要性能的魯棒性（robustness）、高度的可擴展性，同時又要滿足不同去中心化業務運營的架構靈活性和用戶體驗，這需要一套強大而完善的Rollup機制才能實現。事實證明，復雜的需求帶來更為精細和高效的解決方案。當需求量集聚到一定程度，便有可能帶來革命性創新。