DeFi 的可扩展性问题

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19, 5月, 2022

元描述:DeFi面临着哪些问题?对于高收费和低吞吐量有何解决方案?继续阅读,在Dexilon博客上发现答案!

什么是 DeFi?

DeFi 是指去中心化金融,旨在解决使用中心化平台提供金融服务的弊端。去中心化金融(DeFi)的概念基于类似于加密货币所使用的分布式账本技术。借助于新兴技术,DeFi 消除了中介机构,让个人、商家和企业可以直接进行任何金融交易。此概念是通过依靠安全协议、硬件升级、连接性和软件的点对点金融网络来实现的。

事实上,DeFi项目(去中心化交易所)旨在匹配其中心化对应方。例如,DEXs是最困难的,因为它们非常依赖于速度和吞吐量。那么,怎么实现可能呢?

DeFi 的解决方案

为了进行交易,DEXs会使用智能合约。它们是可自动执行的合约,其中买方和卖方之间的协议条款被直接合并到代码中

这些合约的特殊之处在于它们支持DEXs上的交易,消除了由中介机构来更新记录、确保合规及管理交易对手风险的需要。此外,DeFi应用程序实施加密机制,以便在记录信息之前对信息进行身份验证,从而使操作透明化。通过这种方式加速了交易,消除了人为错误的风险。

更重要的是,DeFi可以轻松地与其他去中心化应用程序(dApps)交互。它们提供完全自主且去中心化的银行服务,如借贷、交易和衍生品。当它们结合在一起时,就代表了一种新的金融范式。尽管如此,DeFi还是面临着几大挑战。

DeFi 试图解决什么问题?主要挑战

由于任何操作都必须在区块链网络上被公开披露和记录,这就对在给定时刻执行的交易总数构成了限制。该技术确保网络受保护,但需要大量的计算能力,这要花大量的资金。因此,DeFi容易受合约限制、DDoS的攻击,还需要高额费用。DeFi还有一个关键问题:可扩展性

什么是可扩展性

一个系统的可扩展性是指它在不遭遇性能下降的情况下可以扩展到多大。在区块链架构中,这通常被称为吞吐量。DeFi的可扩展性是必不可少的,因为网络中的交易量会急剧增加。因此,如果网络无法管理所有交易,它就无法扩展。

为了面对这个问题,区块链开发了第2层。

第 2 层技术解决方案

区块链可扩展性问题的多重解决方案被称为第2层或“链下扩展选项。第2层是任何区块链的初始部分。比特币闪电网络和以太坊Plasma是第二层解决方案的两个重要例子。尽管它们在功能原理和特征上存在着差异,但这两种技术都试图提高区块链网络的吞吐量,同时降低Gas费。

它如何运作?

通常,第2层作为附加层会被添加到主链(第1层)。因此,不需要对基本结构进行任何修改。这样的解决方案对第1层的网络安全没有影响,并且所执行的交易数量(高吞吐量)增加了。

让我们来弄清楚以太坊的 第2层解决方案有哪些类型。

以太坊的可扩展性解决方案类型

为了解决诸如可扩展性、高昂的Gas费及网络拥塞等问题,以太坊正准备发布具有里程碑意义的以太坊2.0升级版,以彻底重新设计网络。

以太坊2.0是对网络的一次重大升级,由几个阶段组成,将导致从作业证明到权益证明共识的转变,使网络更具备可扩展性、安全性和长期性。

以太坊的可扩展性解决方案有 3 种类型:

  • Plasma -利用二级区块链来协助进行主链验证。尽管与Polkadot的智能合约非常相似,但Plasma合约是按层次结构组织的,将交易排除在主链之外,释放了时间并增加了可扩展性。        
  • Optimistic Rollups -在以太坊的基础层面上运行,允许在无网络过载的情况下执行大量的智能合约。它们与以太坊主链保持相同的安全级别。为了实现更快的交易速度,由数据聚合器来计算Merkle root.。然而,它们的吞吐量确实低于Plasma 和 ZK Rollups。
  • ZK(zero-knowledge)Rollups 数据包在被发送到链下进行处理和计算之前,通过智能合约在主链上被证券化。凭借处理2000 TPS的能力它们可以在一分钟内生成一个区块。术语“zero-knowledge(零知识)”指的是:所有验证者都能意识到他们拥有相同的信息而不会被泄露。

由于数据是链下存储的,ZK-rollups第2层的扩展方法要优于第1层。与第 2 层相关的智能合约数据的需求频率要低于第 1 层区块链中的数据,这节省了大量算力,交易验证在区块链上占用的空间也更小。结果是,Gas费下降,使得交易更快、更便宜。

以太坊2.0:它能解决可扩展性问题吗?

如今,大多数DeFi操作都是在以太坊区块链上进行的。要在区块链上结算,这些交易中的每一笔都需要花费一定数量的ETH,即以太坊的原生加密货币。由于DeFi在2020年越来越普及,导致交易价格暴涨。截至目前,基本交易费从20美元起,而智能合约的复杂操作收费高达200美元,具体要取决于区块链当前的使用方式。

尽管以太坊试图完成所有的转变,但目前以太坊的工作量证明吞吐量仍然很低——每秒只有15笔交易。为了解决这一难题,开发人员提出了流程优化的想法。为此,他们正在努力完善以太坊2.0——从耗能的工作量证明(PoW)转变到更精简、更环保的权益证明(PoS)机制,这是一个巨大的转变过程。然而,这样的转变可能会给享受工作量证明挖矿过程的矿工带来某些问题。

为了遵循以第2层为中心的路线图,ETH专注于增加侧链和汇总,以降低第1层的Gas费和低吞吐量。尽管采取了这种策略,但DeFi的市场份额在去年年初被预计为100%左右,此后已下降到所估计的市场的70%。

因此,原生代币的价值也上升了。虽然以太坊的网络资产——以太币(ETH)价格在上涨,但上述每种代币在前一年的表现都优于以太币(ETH)。以太坊2.0更新旨在将工作量证明(PoW)共识机制更新为更节能权益证明(PoS)共识机制。为什么会这样呢?

  • PoW需要大量的算力,因此每秒只能处理几笔交易。由于这些原因,每轮操作都要花费很多钱。同时,它声称安全性很高。
  • PoS每秒所处理的交易要比PoW多得多,但安全级别相当低。PoS不适合矿工。

因此,现在我们了解了以太坊、其昂贵的Gas费和低吞吐量是如何根据第二层解决方案扩展的。

以太坊 2.0 的缺陷

以太坊2.0提供了完美的解决方案,也成为CEXs的很好的替代方案。然而,它可能有一些缺陷。

跨链桥

由于第2层是Mainnet的附加层,它通过桥梁连接第1层。您可能想知道第1层到第2层的跨链桥的安全性有多高。尽管它们有很强大的一面,但仍容易受到STP、ARP、LLDP和其他攻击。

高额费用

与Polkadot、Avalanche、Solana等新的公共链(它们也取得了良好进展相比,以太坊的收费很高。

因此,如果Uniswap的交易费为0.0001美元,Binance上的交易费为0.20美元,那么以太坊上的交易费则为7美元,而在其 Optimistic rollup 上,费用超过0.68美元。

DeFi 是金融界的未来吗?

金融界针对第2层技术的问题是,它们之中有许多差异,并不清楚它们是如何运作的,以及它们的安全性有多高。此外,道路上仍有大量阻碍,例如第 1 层与第 2 层之间跨链桥的脆弱性。

然而,第2层技术别无他选。另一方面,以太坊想要切换到的权益证明不足以满足当前的DeFi查询需求,因为一条公共区块链无法应对此需求。因此,将在继续开发第2层解决方案的同时寻找新的解决方案。

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