“六边形战士”Polygon：扩容解决方案的领跑者

近日，Polygon 的模块化区块链项目 Avail 开启了 Kate 测试网的第二阶段。

相比于第一个测试网阶段，允许 Avail 试验基本操作、执行链上功能和运行协议治理，第二阶段提供了一个更全面的测试环境，以鼓励更多的验证者参与。

据该项目的开发团队表示，他们将致力于解决扩大应用程序面临的数据可用性问题，并计划招募数百名新的验证者来参与其社区。

这一步将有助于 Polygon 实现其长期目标，并为未来的成功铺平道路。

Polygon

Polygon 最初的项目名称为 MATIC Network ，旨在通过使用侧链技术为以太坊提供链下扩容方案。

然而，团队意识到单一扩容方案的局限性，决定整合不同的扩容方案，创建一个完整的协议与框架。因此，在 2021 年 2 月，该项目更名为Polygon。

这次更名标志着公司正式转型，如其新名Polygon（多边形）一样，提供多样化的解决方案。

Polygon 网络则是一种权益证明 (PoS) 侧链，也是 Polygon 生态系统中首批上线的产品之一，侧链的本质是与另一条区块链相连的平行链。

侧链具备诸多优势，其中最显著的一项就是提升交易吞吐量并且费用低廉。使用过Polygon网络的用户一定深有体会：与以太坊相比，它的交易速度飞快并且成本极低。即便如此，为实现这样的性能，在某些方面仍做了一些利弊权衡。

Polygon 支持以太坊虚拟机 (EVM) ，现有的应用程序均可相对轻松地迁移至此。除了获得与以太坊相匹敌的体验，用户还能享受到高吞吐量和低廉的费用。

1、与以太坊的兼容性
Polygon 与以太坊区块链完全兼容，允许开发人员轻松地将他们的 dApp 和智能合约从以太坊迁移到 Polygon。

2、可扩展性
Polygon 结合使用第 2 层扩展解决方案，例如 Plasma 链和 optimistic rollups，以提高交易吞吐量并降低 gas 费用。这使得 Polygon 成为大容量 dApp 和 DeFi 项目的理想选择。

3、安全性
Polygon 利用以太坊的安全保证，并拥有自己的安全措施，例如去中心化的验证器网络，以确保其网络的完整性和用户资产的安全。

4、去中心化
Polygon 作为去中心化网络运行，没有中央机构控制它。这使其能够抵抗审查，并为用户提供对其资产和交易的更大控制权。

5、低交易费用
Polygon 的第 2 层扩展解决方案使其能够比以太坊主网更快、更高效地处理交易，从而为用户带来更低的 gas 费用。

6、社区驱动的开发
Polygon 是一个开源项目，拥有强大且不断壮大的开发人员、验证者和用户社区。

Avail

Avail 属于模块化（modular）通用扩容方案，其自称为扩展性（scalable）扩容方案，不论如何称呼，究其本质而言，都是在“横向”增加单个区块的数据存储能力。

从 Avail 测试网数据来看，其单个区块数据容量可达 2 MB，在其生命周期内，平均可容纳 8000 余笔交易，而在扩展的极限性能条件下，甚至可达 50 万笔交易。

L2 纵向分层，模块化横向分链，以及单体高性能公链，三者构成了下一代公链总的发展趋势，目前来看，制约公链发展的主要是数据存储和证明的效率，这也是ZK（零知识证明）技术和DA（数据可用性）方案的用武之地。

Avail的运作模式

Avail提供的全场景数据可用性解决方案具有普适性，不仅适用于特定公链，而且其运作机制的通用性广泛。

针对区块 Header 和 Body 进行优化，并吸取数据采样等技术的优势，尽可能地减少对区块空间的占用。

Avail 的创新点在于将区块数据验证的问题简化为数据可用性验证。Avail不在意区块数据是否可验证，而是确保数据有效性是已被证明的。

通过在 Avail 上使用的 KZG 多项式承诺来确保数据在进行“擦除”后仍旧是有效的，包括三个部分：

数据冗余，确保有足量的数据可参与运算

抗欺诈证明，保证擦除后的数据有效性可得到证明

承诺机制，允许全节点将轻节点纳入全部交易数据

并且使用多项式承诺可更为方便的扩展至通用数据可用性方案，只需要通过核验数据的有效性，那么Avail便可进行数据有效性证明和广播至全节点，通过和Cosmos SDK的配合，任意PoS机制的公链都可快速和Avail进行对接。

Avail 也可以抽象成数据可用性的验证层，供应用程序查询相关数据而不需要下载整个数据块进行验证，有助于更多 App 开发和轻便化。

本质上，Avail 是一个挂载于公链之上的数据可用性 SDK，而在 Web 3 时代的亿级应用上，Avail 验证空间可随着用户数量的增加而逐步扩大，这也是其模块化的重要特点，无限的横向扩展能力。

相比之下，Avail 采取了不同的方法来解决这个问题，它不是验证应用程序状态，而是专注于确保发布的交易数据的可用性，并确保交易排序。

只有当该区块背后的数据可用时，具有共识的区块才被认为是有效的。这是为了防止区块生产者在不释放区块头背后的数据的情况下释放区块头，这将阻止客户端读取计算其应用程序状态所需的交易。

Avail 将区块验证的问题简化为数据可用性验证，这可以使用数据可用性检查以恒定成本高效完成。数据可用性检查利用纠删码，在数据冗余设计中大量使用。

数据可用性检查要求每个轻客户端从链中的每个区块中采样非常少量的随机区块。一组轻客户端可以以这种方式对整个区块链进行集体采样。

一个很好的思维模型是像 Torrent 这样的 p2p 文件共享系统这样的系统，其中不同的节点通常只存储文件的某些部分。

请注意，这些技术将在 Ethereum 2.0 和 Celestia 等系统中大量使用。

这也导致了一个有趣的结果：网络中存在的非共识节点越多，你可以安全地拥有的区块大小（以及吞吐量）就越大。这是一个有用的属性，因为它意味着非共识节点也可以为网络的吞吐量和安全性做出贡献。

Polygon的扩容布局

Polygon 在 L2 扩容赛道中的布局非常值得称道。

从以太坊侧链 Matic 起，该项目始终是扩容赛道中的领头人。

由于Polygon一直在实验和探索各种扩容方案，因此很难概括它的特定路线。它可能自研，也可能进行收购。

例如，它收购了 Hermez，以确保自己能占据 zkEVM 领域。

Polygon在 Rollup 赛道中实验了 Plonk 算法、STARK 路线、专注隐私的 Nightfall，以及 Hermez 等方案，还致力于实现EVM等效性。

以上这些举措，为Polygon在L2扩容赛道中的布局成功带来了巨大的收益。

总的来说，Polygon 是一个高度灵活和开放的链，它在以太坊的安全性上做得比较好。事实上，Polygon的座右铭就是“把世界带到以太坊”。

为了实现这个目标，Polygon 致力于让所有扩容方案都能够轻松兼容以太坊，并且能够相互连接来实现跨链。

整个网络被打造成一个多边形的形状，围绕着以太坊构建多条链，从而实现多链网络的概念。

虽然 Polygon 处于以太坊之上，但它构建的是一个“多链未来”的框架。