解读Polygon 2.0：实现大规模采用的新蓝图

原文标题：《Polygon 2.0: A New Blueprint for Mass Adoption》

原文编译：深潮 TechFlow

主要要点

• 最近，人们越来越关注公链垂直和水平扩展性的提升。

• Polygon 2.0 是一个由 ZK 技术支持的 L2 链网络，旨在成为互联网的价值层，通过 ZK 技术实现可扩展性和互操作性。

• 根据新的蓝图，已提出了 $POL 的新代币经济模型，并预计在 Polygon 2.0 生态系统成熟之前将发挥重要作用。

1.大规模采用之路

1.1 引言

尽管加密货币市场的价格表现仍远低于上一次牛市的高点，但区块链领域的多样性比以往任何时候都要多。特别是，由于上一次牛市主要是由于宏观环境的有利因素和区块链缺乏有意义的实际应用案例，因此许多协议都在当前市场上将重点放在大规模采用上。

要实现大规模采用，不仅需要改进一个领域，而是多个领域。首先，改善钱包等服务的用户界面和用户体验非常重要，因为这些通常是用户与区块链接触的初始点。其次，需要为用户提供更多实用的区块链服务。最后，需要建立完善的基础设施，以便为众多用户提供便捷的区块链使用体验。

1.2 不同类型的区块链网络与大规模采用

本文将从基础设施的角度探讨大规模采用的概念，但是一个为大规模采用而设计的网络应该是什么样的呢？到目前为止，各种区块链网络已经提出了独特的方法和策略。

第一种方法是优化单链。Solana、Sei、Aptos、Sui 等项目采取了这种方法。单链的优点是链中的各种 dApp 可以无缝地相互交互，具有高度的组合性。然而，缺点是网络的性能受限于性能最低的节点，并且随着节点需要更高规格的硬件来实现高扩展性，网络可能变得中心化。

第二种方法是构建具有多个 L1 网络和适当的跨链协议的生态系统。Cosmos、Polkadot 和 Avalanche 是这种方法的一些例子。这种方法的优点是通过并行扩展理论上可以无限增加可扩展性，但缺点是尽管存在跨链协议，不同网络的异步性降低了组合性，使生态系统和安全性出现碎片化。

第三种方法是在垂直方向上提高可扩展性，例如基于单一基础层的 Roll-up 网络。Optimism、Arbitrum One 和 Starknet 是这种方法的例子。这种方法的优点是通过在链外执行计算，充分利用基础层的安全性，实现高度的可扩展性，并允许各种应用在一个网络中以高组合性进行交互。然而，缺点是 L1 在一定程度上限制了 L2 的可扩展性，正如 Vitalik Buterin 指出的那样，使用相同的垂直扩展结构来垂直提高可扩展性是有限的。

以上所有方法都具有重要意义，因为它们为大规模采用提供了方向，但它们都有明显的优缺点。因此，近年来出现了一种结合上述方法的方法，充分利用两者的优势，如下图所示。

除了我们将在本文中讨论的 Polygon 链之外，所有领先的 Rollup 网络——Optimsim 的 OP Stack、Arbitrum 的 Orbit、zkSync 的 ZK Stack 和 Starknet 的 Fractal Scaling——都致力于改善垂直和水平的可扩展性。

在上述方法中，多个 L2 或 L3 网络共享基础层，具有以下优点： 

1）继承基础层的强大安全性，消除安全性碎片化；

2）通过并行运行网络实现理论上无限的可扩展性；

3）通过共享结算或数据可用性层，实现更无缝和安全的互操作性和组合性。

在我看来，这是区块链大规模采用的最佳模型，因为： 

1）区块链网络的安全性需要统一而不是碎片化，以便大量资金流动；

2）它需要为用户提供高度的可扩展性；

3）即使存在多个网络，资产的转移和交互也需要无缝和安全。

2.Polygon 2.0 

2.1 互联网的价值层

最近，Polygon 发布了 Polygon 2.0 的蓝图，该蓝图基于上述方法，构建了一个「互联网的价值层」的愿景。就像任何人都可以在互联网上创建和交换信息一样，价值层是一个协议，允许任何人创建、交换和编程价值。

Polygon 2.0 的价值在于「无限可扩展性」和「统一流动性」，它通过一系列基于 ZK 技术的 L2 链网络来实现这些价值。在用户端，尽管使用了多个 ZK L2 链，用户体验将感觉像使用单链一样。

2.2 Polygon PoS → Validium

在我们深入了解 Polygon 2.0 的架构之前，Polygon 的联合创始人 Mihailo Bjelic 在治理论坛上发布了一个提案，将现有的 L1 网络 Polygon PoS 升级为 Validium，以实现 Polygon 2.0 的愿景。Polygon 已经拥有一个与以太坊兼容的 ZK L2 技术，称为 Polygon zkEVM，目前运行良好。

首先，引入 zkEVM 可以在一定程度上依赖以太坊网络的安全性，因为 Polygon PoS 网络的计算结果的有效性证明将在以太坊网络上进行验证。其次，现有的 Polygon PoS 验证者将管理交易数据，而不是依赖以太坊网络，相比于 Roll-up 模式，可以实现更低的费用和更快的速度。

这使得 Polygon PoS 网络的验证者的角色略有变化：首先，他们将继续确保交易数据的可用性；其次，他们将充当排序器，确定 L2 网络交易的顺序。

2.3 Polygon 2.0 架构：基于 ZK 技术的 L2 网络

Polygon 2.0 的结构在垂直和水平可扩展性改进方面如何呈现？就像互联网有一个称为互联网协议套件的分层结构一样，Polygon 2.0 由执行不同角色的层组成。

2.3.1 质押层

质押层是负责 Polygon 2.0 验证者相关事务的层，它作为一个智能合约存在于以太坊网络中，包括以下两种类型：

• 验证者管理器 —— 一个智能合约，管理 Polygon 2.0 生态系统中的验证者池，包括所有验证者的列表，哪些验证者参与哪些 Polygon 链，他们的质押规模，质押 / 解质押请求，惩罚等。

• 链管理器 ——每个 Polygon 链都存在一个智能合约，用于管理验证者列表，验证该链的配置（例如，最大 / 最小验证者数量，惩罚条件，质押所需的令牌类型 / 规模）等。

验证者可以通过质押代币加入 Polygon 2.0 的共同验证者池，并在多个 Polygon 链上作为验证者参与。Polygon 2.0 中的验证者基本上负责对用户的交易进行排序和验证，以创建区块，同时进行生成零知识证明的过程，并确保交易数据的可用性。

验证者通过以下方式获得各种角色的补偿： 1）协议奖励， 2）参与 Polygon 链的交易费用，以及 3）来自 Polygon 链的额外奖励（例如，原生代币）。

2.3.2 互操作层

互操作层实现了在 Polygon 2.0 生态系统中无缝跨链通信，使用户感觉像是在使用单链网络，尽管实际上使用了多个网络。

每个 Polygon 链都管理着消息队列（Message Queues），这些消息被发送到其他 Polygon 链，包含了 1）内容， 2）目标链， 3）目标地址和 4）元数据。消息队列有相应的零知识证明（ZKP），如果特定消息的 ZKP 在以太坊上得到验证，目标链就可以安全地执行这个跨链交易。

然而，由于在以太坊上验证 ZKP 的成本较高，互操作层还添加了一个聚合器（Aggregator）组件，将 Polygon 链中消息队列生成的多个 ZKP 汇集在一起，并允许它们在以太坊网络上以较低的成本进行验证。由于聚合器需要去中心化以保证活力和抗审查性，它由 Polygon 2.0 的共同验证者池来管理。

事实上，跨链交互是这样的，一旦聚合器接收到 ZKP，目标链就会最优地处理该交易，使用户获得「统一流动性」体验，即使使用多个网络，交易也可以几乎即时地处理。

2.3.3 执行层

执行层是 Polygon 链中实际计算发生的层级，它具有类似于典型区块链网络的组件（例如 P2P 通信、共识、内存池、数据库等）。

Polygon 链在客户端层面上具有高度可定制性，包括本地代币、交易手续费流向、额外的验证者奖励、区块时间和大小、检查点时间（ZKP 提交频率）以及 Rollup/Validium 选择等。

2.3.4 证明层

由于 Polygon 2.0 是一组基于 ZK 的 L2 链，ZKP 在其中起着非常重要的作用，证明层负责为 Polygon 链上的每个交易生成 ZKP。证明者使用 Polygon 团队开发的 Plonky 2 。

3.新代币：$POL

3.1 代币经济模型

虽然我们一直在仔细研究 Polygon 2.0 ，但很明显，实现这一愿景既涉及协议经济学，也涉及技术。为此，Mihailo Bjelic、Sandeep Nailwal、Amit Chaudhary 和 Wenxuan Deng 向 Polygon 社区提出了一个名为 $POL 的新代币模型。

在白皮书中，他们将 $POL 的设计目标设定为： 1）生态系统安全， 2）无限可扩展性， 3）生态系统支持， 4）无摩擦， 5）社区所有权，并提出了以下用途：

• 验证者质押：Polygon 2.0 中的验证者必须质押 POL 代币以参与验证者池。

• 验证者奖励：验证者将持续获得预定义的奖励。验证者默认情况下会获得协议奖励，并且还会从 Polygon 链获得交易费用或额外的激励奖励。

• 治理：该代币将用于治理，但治理框架尚未公开。将设立一个新的社区基金，由 POL 代币持有者管理，并将有助于支持生态系统。

POL 代币的初始供应量为 100 亿，以 1: 1 的比例从 MATIC 迁移而来，提议的总通胀率为 2% ：

• 验证者奖励：在前 10 年内，验证者将获得额外 1% 的总供应量的份额，之后社区可以通过治理决定是否保持或减少这一份额。

• 生态系统支持：在前 10 年内，将提供相当于总供应量 1% 的金额给新引入的社区基金，通过社区治理可用于生态系统支持。10 年后，社区可以通过治理决定是否保持或减少这一金额。

与现有的 MATIC 代币经济模型不同，MATIC 的总供应量固定为 100 亿，而 POL 代币每年的通胀率为 2% ，持续 10 年。这种通胀性的供应将在 Polygon 2.0 生态系统足够成熟之前为网络提供良好的支持。一旦 Polygon 2.0 生态系统得到良好建立并通过交易费用实现可持续性，社区可以通过治理来减少通胀。考虑到比特币网络当前的通胀率约为 1.8% ， 2% 并不是一个很大的数字。

3.2 模拟假设

但是，新的 POL 代币的代币经济模型有多现实？网络的安全性是否足够，验证者是否有足够的激励，生态系统是否得到足够的支持？Polygon 对这些问题进行了模拟，并将结果包含在白皮书中。

基于一系列假设，可以明显看出，即使在最坏的情况下，验证者每年的激励也可以达到 4-5% ，社区基金将得到足够的资金支持。（请注意，社区基金的规模是使用 1 POL 的平均价格为 5 美元进行计算的）。

• Polygon 公链平均交易费用： 0.01 美元（目前 Polygon PoS 平均费用），平均验证者数量： 100 ，平均 TPS： 38 。

• Supernets Polygon 链的平均交易费用为 0.001 美元，平均验证者数量： 15 ，平均 TPS： 19 。

• 每个验证者的平均年运营成本： 6000 美元（根据改进版摩尔定律，每三年将运营成本减半）。

3.3 与其他代币的比较

乍一看，提议的 POL 代币经济模型与 Polkadot 的 DOT、Cosmos 的 ATOM 和 Avalanche 的 AVAX 相似，但也存在一些差异。

首先，POL 与 DOT 之间存在很大的区别：对于构建在 Substrate 上的网络来说，要成为平行链，需要通过一种称为平行链拍卖的过程将大量的 DOT 代币锁定到 Polkadot 中继链中。然而，在 Polygon 2.0 中，任何人都可以部署 Polygon 链，符合验证要求的验证者可以参与其中。

其次，POL 与 AVAX 和 ATOM（启用 ICS）在细微之处有所不同。这三者共同之处在于，质押代币的验证者可以在多个网络上作为验证者参与，但在通胀率、治理等方面存在差异。

4.总结

随着区块链行业和技术的成熟，越来越多的尝试在网络的可扩展性方面进行垂直和水平的改进，而 Polygon 2.0 正沿着这条道路前进。虽然其他领先的 L2 项目（如 Optimsim、Arbitrum、zkSync、Starknet）也在进行类似的尝试，但 Polygon 2.0 的与众不同之处在于： 

1）具有高度以太坊兼容性的 zkEVM 技术， 

2）利用 ZKP 的跨链解决方案

虽然其他项目已经提到了多个 L2/L3 链与跨链解决方案，但很少有项目提供详细的跨链解决方案。最近，跨链项目开始利用 ZK 技术（例如 zkBridge、Electron Labs、Polymer Labs 等），而 Polygon 2.0 也具备在其跨链解决方案中利用 ZKP 的能力，旨在提供卓越的跨链用户体验。

让我们拭目以待，Polygon 2.0 与 ZK 技术一起能否实现可扩展性和互操作性，成为互联网的价值层。

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