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深入探讨了解以太坊基本概念:三个关键要素以及应对挑战的过渡方案

  • 2023年7月05日 10:19

以太坊(Ethereum)是一种基于區塊鏈技术的开源平台,被视为第二代加密貨幣,其创始人Vitalik Buterin引入了智能合约的概念,使其在區塊鏈行业崭露头角。以太坊不仅是一个数字貨幣,还是一个强大的去中心化平台,允许用户创建和部署各种去中心化应用程序(DApps)。然而,以太坊面临着一些重大挑战,包括L2扩展、钱包安全和隐私问题。本文将探讨以太坊的基本概念、三个关键要素以及应对挑战的过渡方案。



一、什么是以太坊?

以太坊是市值排名第二的加密貨幣,由Vitalik Buterin创造,因引入智能合约而在行业中崭露头角。它不仅代表了一个相互连接的多元社区和工具集的生态系统,还赋予个人在无需集中控制的情况下进行交易和通信的能力。

于2015年首次亮相的以太坊,基于比特币引入的开创性概念,进行了进一步的扩展,并具有几个独特的特点。和比特币一样,以太坊也可以使用数字貨幣,无需银行或支付服务提供商的参与。然而,以太坊引入了可编程性,允许在其平台上创建和部署去中心化应用程序。

相较于比特币只允许简单的价值转移消息,以太坊将这一概念提升到了更高的层次:它不仅可以进行消息交换,还可以创建任何一般程序或合约。这种无限的合约创建潜力在以太坊网络中引发了巨大的创新。

以太坊是一个多元化的市场,托管了各种服务,包括金融平台、游戏和社交网络。这些应用程序尊重用户隐私并抵制审查制度,巩固了以太坊在数字世界中的独特地位。

以太坊的蓬勃发展依赖于三个基本要素:第二层(L2)扩展、钱包安全和隐私。这三个要素内在地相互关联,每个要素在以太坊的功能中都起着至关重要的作用,如果其中一个要素出现问题,整个系统就有崩溃的风险。请不要将其与區塊鏈三难问题混淆,后者指的是没有一个區塊鏈能够同时优化分散化、安全性和可扩展性这三个特性。


二、以太坊的三个关键要素

1.L2扩展
L2扩展对于处理以太坊不断增加的使用量至关重要。可以将其比喻为在繁忙的酒吧雇佣额外的酒保,以更快地为不断增长的人群提供服务。这使得以太坊能够更快地处理交易,避免高昂的交易成本。如果缺乏高效的L2扩展,以太坊的交易成本可能高达3.75美元(在牛市期间为82.48美元),这将迫使用户寻求中心化的解决方案。

2.钱包安全
钱包安全是用户存储资金和资产时的稳定性基石。用户必须对系统的安全性有信心。若没有强大的钱包安全性,用户可能会转向中心化的交易所。

3.隐私
所有交易的公开可见性对于许多用户来说是对隐私的牺牲,因此用户可能会寻求提供至少一定数据隐藏的中心化解决方案。强大的隐私保护措施是至关重要的,以免以太坊失去大部分用户。

三、L2扩展

L2扩展涉及将大部分计算负载从主要的以太坊链(第一层)转移到“侧链”或第二层网络上。这些侧链可以更快地处理交易,成本更低,就像额外的高速公路缓解交通拥堵一样。

然而,这种转变并非没有挑战。它要求用户适应新的框架,即在多个L2上存在而不是只有一个地址。这类似于在不同机构拥有多个银行账户,每个账户都有不同的用途,而不是依赖于一个单一的账户。

已经有证据表明这种趋势,例如Optimism在ExampleDAO中的使用,ZkSync在稳定币系统中的实施,以及Kakarot在其他用例中的应用。在每一种情况下,用户都必须在各自的L2上创建一个账户,L2扩展的转变既具有挑战性又至关重要。为了使以太坊继续朝着成为一个全球、开放和无需许可的平台的目标前进,迁移到L2扩展是必须跨越的障碍。


四、钱包安全

钱包安全是以太坊生态系统中的一个关键问题。在加密貨幣领域,钱包安全被视为防止未经授权访问和数字资产被盗的第一道防线。由于数字钱包是以太坊區塊鏈的核心组成部分,任何安全问题或漏洞都可能导致严重损失,并减少对该平台的信任。

以太坊面临的一个关键挑战是钱包安全的风险。如果以太坊无法为用户提供强大可靠的钱包安全性,用户很可能会将资金转移到中心化交易所。中心化交易所可以提供高级安全措施,例如双因素身份验证、冷存储和针对潜在盗窃的保险,使其成为更具吸引力的数字资产存储选择。

过去的事件显示,以太坊的钱包安全曾遭受破坏,对生态系统产生了不利影响。例如,2017年,基于以太坊的公司Parity发生了重大安全漏洞,攻击者利用了他们的多重签名钱包中的漏洞,导致超过3000万美元的以太币损失。这次安全漏洞不仅造成了巨额财务损失,还动摇了对以太坊钱包安全的信任。

这些事件凸显了在以太坊生态系统中开发先进的数字钱包安全功能的重要性。缺乏适当的钱包安全性将使以太坊面临失去用户和他们对平台安全保护数字资产能力的信任的风险。因此,为了使以太坊成功并保持在加密貨幣领域的领先地位,必须高度重视加强钱包安全,并确保数字资产的安全存储。这是以太坊发展路线图中需要给予最高优先级的问题。

五、隐私

隐私在以太坊网络中扮演着保护交易机密性的重要角色。然而,在数字世界中前行时,我们必须面对一个现实,即以太坊的隐私并不像我们期望的那样安全可靠。

區塊鏈的本质是一个公开的账本,记录着每一笔交易和用户之间的互动。在以太坊中,每一笔交易和参与证明协议(POAP)都可以被任何人看到。这原则上提供了交易的透明度,这是建立信任的重要因素。然而,同时也对个人和交易的隐私提出了挑战。这种公开性暴露了参与方及其交易的大量信息,可能导致滥用行为的发生。

以太坊历史上曾发生隐私被突破导致严重后果的事件。例如,2016年,去中心化自治组织(DAO)遭受了价值6000万以太币的黑客攻击。另一个例子是2020年的隐私漏洞导致了以太坊的“意外硬分叉”,即一个故障使以太坊分裂成两个独立的區塊鏈。

因此,以太坊的成功和成为一个成熟技术堆栈的雄心,严重依赖于在透明度和隐私之间如何处理微妙的平衡。如果不能解决这个关键问题,将会动摇以太坊的基础结构,并阻碍其向一个全球、开放和无需许可的体验发展。

六、应对这些挑战的过度方案

应对这些挑战的过渡方案将必然重塑以太坊用户和地址之间熟悉的关系,可能创造一个更为复杂的格局。以L2扩容过渡为例,用户将不再被限制在单一地址上,而是拥有多个账户分布在各种L2解决方案上,每个账户都有独特的地址。这种变化带来了新的复杂性和潜在的困惑,对习惯于只使用一个地址的用户来说,需要适应这种新模式。

然而,这些挑战不仅限于用户角度,开发者也需要做出重大调整。正如Buterin指出的,现有的“一个用户≈一个地址”的心智模型正在逐渐消失,取而代之的是需要在不同的地址、L2和应用之间协调互动的新模式。这种转变需要对我们与以太坊的交互方式进行深入而根本性的改变,这可能一开始会令人望而却步。难点在于在整个生态系统范围内协调这些努力,以确保顺利过渡的实施。

七、展望未来

展望未来,以太坊是否能够承受来自这些重大挑战的压力呢?

尽管面临这些挑战,以太坊并没有袖手旁观。为了应对可扩展性问题,开发者们正在转向Rollups(Layer 2解决方案)。Rollups旨在在链下处理交易,然后将它们捆绑在一起,再添加到主以太坊链上。通过这种方式,可以增加交易吞吐量并降低成本,同时保持主链的安全性。

在钱包安全方面,正在努力将用户过渡到智能合约钱包。这些钱包提供了更安全的存储解决方案,并利用以太坊本身内在的安全机制。

隐私问题正在通过各种创新技术来解决,例如零知识证明。零知识证明允许用户在不透露任何重要信息的情况下证明所有权。

对于这些挑战,Vitalik提出了一种解决方案,即建立在将验证逻辑和资产持有分离的体系结构基础上。通过keystore合约,验证逻辑可以放置在一个位置,并与L2上的不同地址相对应,从而大大降低了处理多个地址和相关安全风险的复杂性。

总的来说,尽管以太坊面临着钱包安全和隐私方面的挑战,但它正在积极应对这些问题。通过采用Rollups、智能合约钱包和创新的隐私技术,以太坊正在努力平衡透明度和隐私之间的关系,并寻求实现可扩展性和用户保护的解决方案。这些努力将为以太坊的发展和在加密貨幣领域的地位提供稳定的基础,并推动其成为一个全球、开放和无需许可的体验。

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