Polygon（MATIC）：以太坊的得力助手

作者：Bitcoin Realm；編譯：白話區塊鏈

您是否好奇爲什么MATIC幣能夠快速上漲並成爲最近流行的加密貨幣？什么是 Polygon，它與 MATIC 有何關系？Polygon是如何工作的？讓我們深入了解更多相關信息。

什么是Polygon (MATIC)？ Polygon，以前稱爲 Matic Network，是一個擴展解決方案平台，旨在連接和構建與以太坊兼容的區塊鏈網絡。

Polygon 解決了什么問題，它是以太坊的幫手還是殺手？ Polygon 就像在以太坊上添加了一個硬盤一樣，提供了可擴展性解決方案來緩解以太坊區塊鏈上的擁塞。

您可能想知道爲什么以太坊很擁堵並且需要擴展。隨着加密貨幣行業的快速發展和各種新項目的不斷湧現，DeFi領域的用戶數量屢創新高。目前，約 70% 的 DeFi 項目運行在以太坊上，全球 DeFi 和以太坊錢包用戶超過百萬，這給以太坊帶來了前所未有的壓力。

目前以太坊只有一條鏈，所有項目都需要平等地運行在這條鏈上，消耗大量資源並造成擁堵。以太坊的TPS（每秒交易數）最高時僅爲每秒15筆交易，不足以滿足用戶不斷增長的需求，導致以太坊區塊鏈變得極度擁堵。

比如當時流行的加密貓，就因爲其用戶流量很高，一度佔據了整個以太坊交易量的25%，導致以太坊崩潰。

交易在鏈上被卡住，因此爲了獲得更快的交易速度，Gas 費开始增加，因爲礦工肯定會優先考慮 Gas 費較高的交易。於是，大家开始提高gas費來提高交易速度，導致以太坊的gas費越來越貴。

此外，2016年The DAO遭到黑客攻擊，黑客竊取了約370萬個以太幣（ETH）。最終，以太坊不得不使用硬分叉來挽回損失，這在當時造成了巨大的影響。

經歷了這些問題之後，不難看出以太坊目前存在幾個主要問題：

-交易吞吐量低：以太坊的TPS目前每秒最多只有15筆交易，遠遠不能滿足用戶需求。

-用戶體驗差：目前以太坊只有一條鏈，所有項目都運行在這個鏈上，造成巨大的擁堵和gas費用增加。

-沒有自治：所有項目都依賴於統一的網絡。

爲了解決這些問題，許多團隊已經开始探索解決方案，希望开發與以太坊兼容的區塊鏈，以緩解可擴展性問題，同時仍然能夠使用以太坊的生態系統。這包括多邊形。

Polygon旨在圍繞以太坊區塊鏈增加價值，目標是幫助以太坊發展和加強其生態系統，而不是取代它。

1.Polygon 的發展歷史

2017年，來自印度的三位加密貨幣愛好者Jaynti Kanani，Sandeep Nailwal和Anurag Arjun認識到以太坊的可擴展性問題，並成立了Matic Network來幫助解決這個問題。

Matic Network 是一種第 2 層擴展解決方案，它利用側鏈進行鏈下計算以實現可擴展性，同時利用 Plasma 框架和去中心化權益證明 （PoS） 驗證器來確保資產安全。

該網絡包括：

-Plasma 鏈：基於 Layer2 擴展解決方案的子鏈，負責處理代幣交易，提供安全即時的交易體驗。

-POS鏈：一個分散的PoS驗證器，確保資產安全。

2019 年 4 月 21 日，Matic Network 在幣安啓動板上推出，並在其代幣 MATIC 發布後籌集了 560 萬美元。

由於以太坊的交易擁堵和高額的gas費用，用戶迫切需要尋找解決方案，而Matic處於有利地位，可以滿足這一需求。經過兩年半的努力，Matic網絡正式上线，並在2020年年中迅速獲得關注。

隨着市場的發展，該團隊認識到使用Plasma鏈進行擴展的局限性，因爲它無法解決以太坊的所有可擴展性問題。市場上現有的可擴展性解決方案只能解決以太坊的一些問題，每個問題都有自己的優點和缺點。爲了繼續幫助以太坊解決各種問題，團隊意識到所有這些解決方案都必須集成到一個框架中並相互連接，以實現跨鏈互操作性。

因此，在 2021 年，Matic 網絡更名爲 Polygon，以構建一個通用框架，使所有擴展解決方案輕松與以太坊兼容、相互連接並實現跨鏈互操作性。目標是圍繞以太坊創建一個類似於多邊形的多鏈網絡。

Polygon 的愿景已從“區塊鏈互聯網”轉向“以太坊兼容鏈互聯網”，旨在圍繞以太坊生態系統提供可擴展性和聚合解決方案。這不僅有助於解決以太坊上的高交易成本和擁堵問題，還可以將用戶留在平台上。

2.Matic Network更名爲Polygon後有哪些創新？

Matic只是一個單一的擴展解決方案，無法解決以太坊的所有擴展問題，而Polygon是一個Layer2聚合器，允許所有擴展解決方案輕松無縫地與以太坊集成，同時還支持更多功能。

Polygon 是一個模塊化且靈活的框架，支持構建和連接兩種主要類型的解決方案：

1）獨立鏈

獨立鏈依賴於自己的安全性，擁有自己的驗證節點，並且可以擁有自己的共識模型，例如權益證明（PoS）和委托權益證明（DPoS）。

獨立鏈是獨立的區塊鏈，不使用以太坊的共識機制，因此它們可以提供最高級別的獨立性和靈活性，但犧牲了一些安全性，在使用中需要在靈活性和安全性之間取得平衡。

這些鏈的架構可以靈活調整，以繼承以太坊的一些安全性。Matic PoS鏈利用這種架構，使用以太坊進行驗證者質押和定期檢查點終結。

獨立鏈通常非常適合：

-企業

-不需要最高級別安全性的項目

-具有強大社區的項目（能夠建立一個足夠分散和安全的驗證者池）

2）安全鏈

安全鏈依賴於以太坊的安全性，而不是建立自己的驗證者池。

除了目前支持的Plasma鏈外，Polygon還將支持其他主要的第2層解決方案，如Optimistic Rollups，zkRollups，Validium等，成爲獨特的“Layer 2聚合器”。

安全鏈非常適合：

-需要最高級別安全性的應用程序

-初創公司，即年輕的項目和社區（無法建立足夠分散和安全的驗證者池）

-使用獨立鏈和安全鏈，Polygon 可以兼容幾乎所有以太坊擴展解決方案，就像以太坊的互聯網一樣，以太坊可以輕松訪問 Polygon 的現有擴展解決方案。

3.Polygon 如何工作？

對於开發者來說，單機鏈和安全鏈的部署很簡單，爲开發者提供了更靈活的解決方案，以適應不同用戶的需求，受益於Polygon的基礎設施。

Polygon 的基礎設施由四個部分組成：

-以太坊層

-安全層

-面網絡圖層

-執行層

1）以太坊層

Polygon 利用以太坊層作爲其架構的基礎層，由以太坊網絡上的一組智能合約組成。通過利用以太坊作爲其最終檢查點，Polygon 繼承了類似於以太坊的頂級安全性，但靈活性較低。

以太坊層作爲可選組件，負責：

-驗證節點

-質押節點

-爭議解決

-Polygon 和以太坊之間的信息傳輸和結算

2）安全層

Polygon 採用安全層來提供“驗證即服務”功能。該層允許 Polygon 驗證節點充當鏈上共識機制。开發者可以利用各種安全解決方案來驗證交易，例如利用PoS側鏈或欺詐證明來確保交易安全。

目前，PoS 側鏈是首選的安全解決方案。 PoS 側鏈採用一組大約 100 個驗證節點來保護區塊鏈（需要一定的驗證費用）並管理驗證節點。此外，該層還可以依賴以太坊礦工（最終驗證者）來達成共識。

安全層是第二個可選的架構層，提供比以太坊層更大的靈活性，並在解決擁塞問題的同時顯着提高交易吞吐量。但其安全性可能會稍低一些。

並非所有項目都需要最高級別的安全性。例如，遊戲項目優先考慮用戶體驗，結算速度對他們來說至關重要，往往愿意犧牲一些安全性。

3）Polygon 網絡圖層

多邊形網絡層是由獨立的區塊鏈組成的網絡，負責各自鏈內的交易完成、區塊生產和共識。

這些鏈可以是獨立的鏈或安全鏈。這些鏈的區塊生產者對各自的交易進行分組，並且基於安全解決方案，網絡層發布Merkle根作爲第一級檢查點。

4）執行層

最後是執行層。執行層解釋並執行由Polygon網絡層確定的事務。該層由兩個組件組成：

-執行環境：由類似於以太坊虛擬機（EVM）的虛擬機實現，可以跟蹤區塊鏈的狀態。

-執行邏輯：爲特定的Polygon區塊鏈實現特定的狀態轉換。該邏輯用於定義到下一個區塊鏈狀態的過渡，其中以太坊可以被視爲“無限狀態機”（與有限狀態機或 FSM 相對，有限狀態機或 FSM 是表示有限數量狀態的數學計算模型，轉換和動作）。

然而，在所有這些層中，安全層是开發人員的關鍵價值主張，因爲它實現了 Polygon 框架的真正靈活性。开發人員可以選擇適合其項目的安全解決方案，並可以根據需要切換解決方案。目的是爲开發人員提供一個工具包來定制他們的區塊鏈項目。

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