以太坊网络上 gas 成本的上涨刺激了开发扩展解决方案的项目之间的竞争。
年初，币安智能链 表现出自信的增长。这种符合 EVM 的平台提供快速和低成本的交易，但其主要缺点是高度中心化。
Polygon（原 Matic Network）生态系统很快走红，致力于前沿创新，将自己定位为“区块链互联网”。由于几乎即时的交易和极低的费用，该项目在几个月内进入了被冻结资金 (TVL) 价值方面的前三大领先协议。
数据：The Block，DeBank。
ForkLog 找出了生态系统增长的原因和 Polygon 架构的特殊性。
- 最近几个月，Polygon 生态系统显示出令人瞩目的增长，反映在链上活动增加、原生代币价格上涨、许多 DeFi项目和集成的出现。
- Polygon PoS 链系统具有远远超出简单侧链的特定功能。
- 开发人员将不得不添加对 Optimistic rollup、ZK-Rollups 和 Validum 的支持，最终成为扩展解决方案的聚合器。
Polygon 的爆发式增长
尽管生态系统还很年轻，但 Polygon 的日交易量大大超过了币安智能链和以太坊的指标。
Polygon、以太坊和币安智能链生态系统中每日交易量的动态变化。数据：6 月 ForkLog 报告。
6 月，唯一 Polygon 地址的数量翻了两番。这是生态系统中用户群和整体活动不断增加的标志。
Polygon 网络中唯一地址数量的动态变化。数据：6 月 ForkLog 报告。
快速和廉价的交易推动了高链上的活动。Polygon 网络的平均操作成本比以太坊低数百倍——这是不可否认的竞争优势。比较如下表所示。
数据：Polygon加油站。
由于与 SushiSwap、Aave、Curve、1inch 和许多其他 DeFi 平台的集成，Polygon 的成功还受到网络效应的推动。基于 Polygon 的 TVL 生态系统总量超过 350 个，超过 50 亿美元。
DeFi Llama 数据截至 2021 年 7 月 19 日。
根据 DeFi Pulse 的说法，Aave 是一种登陆协议，它也引领着以太坊生态系统。
QuickSwap 是 Uniswap 的类似物，也是基于 Polygon 的领先 DEX。
IRON Finance 是一个也在 币安智能链 上运行的协议，它有一个部分质押的稳定币 IRON，与美元软挂钩。6 月，这个由亿万富翁马克·库班 (Mark Cuban) 参与的项目经历了一场“银行业恐慌”。
Curve 是一个专注于稳定币的平台，由自动做市商 (AMM) 提供支持。
SushiSwap 是一个 DEX，被称为 Uniswap 的“吸血鬼”分支。
Dfyn 是一个将自己定位为去中心化交易所网络的平台，包括基于二级解决方案的交易所。
Beefy Finance – 基于币安智能链的收入农业优化器。
Balancer 是一个非托管的投资组合管理器和 AMM 平台。
Kyber 是“针对各种 DeFi 用例的目标流动性协议的中心”。
Autofarm 是一个 DEX 聚合器和收入优化器，也支持 BSC、火币生态链。
上述许多项目最初都是基于以太坊（例如，SushiSwap、Kyber 和 Balancer）或 币安智能链（Autofarm）。Polygon 的整合帮助他们巩固了在 DeFi 领域的地位。这方面的一个突出例子是 Aave，他最近几个月一直在 TVL 中处于领先地位。
下图显示了 Polygon 在各种协议的聚合 TVL 中所占份额的增加。同样值得注意的是，随着以太坊细分市场的增长，BSC 的份额在 6 月份有所下跌。
数据：CoinGecko 2021 年第二季度报告。
“Polygon 最近做得很好——它已经可用，而大多数第 2 层解决方案仍在开发中。Messari 分析师 Rashid Saleuddin 表示，Aave 于 4 月部署到 Polygon，经过市场验证的 Curve 和 SushiSwap 平台也很快效仿。
“区块链互联网”的开发者正在全面开发生态系统，不限于各种二级解决方案（Layer-2、L2）。7 月，该项目推出了 Polygon Studios，这是一个专注于区块链游戏和生态系统的 NFT 部门。新结构计划吸引想要朝这个方向努力的主要品牌、流行内容创作者和投资者。
NFT 市场 OpenSea 最近以 15 亿美元的估值筹集了 1 亿美元，增加了使用借记卡或信用卡购买 Polygon 资产的能力。与该协议的集成使该公司能够降低与在以太坊网络上支付 gas 相关的潜在用户交易成本。
4 月，Polygon 团队推出了 1 亿美元的基金，旨在让去中心化金融更受欢迎、更实惠和可扩展。根据 Sandip Nailwal 的说法，#DeFiforAll Fund 将中心化最多 2% 的原生代币供应量（2 亿 MATIC）。
Polygon 的幕后是什么？
该项目于 2017 年 10 月启动。在更名之前，Polygon 被称为 Matic Network。它的联合创始人 Jainti Kanani、Sandeep Nailwal、Anurag Arjun 和 Mikhailo Beli 设定了一个目标：解决以太坊的扩展问题。
最初，该团队开始研究 Plasma Chains，这是基于他们自己的 Plasma 实现的第二层解决方案。面对一些困难，包括数据可用性和较长的移除周期，该项目转向了 PoS 链的开发，这是一个使用权益证明共识机制的以太坊侧链。
两年多的工作导致了主要的 Matic 网络的启动。随着以太坊网络费用不断增加，该项目开始吸引越来越多的关注，凸显了寻找可靠和高效的扩展解决方案的迫切需求。
2021 年 2 月，Matic Network 将项目名称更改为 Polygon。品牌重塑与向生态系统概念的过渡相吻合，该概念允许集成各种扩展解决方案——从具有各种共识机制的侧链到 L2 选项，如 Plasma、Optimistic Rollups 和 ZK-rollups。
作为品牌重塑的一部分，更改项目徽标。
Polygon 支持两种主要类型的以太坊兼容网络：
- 独立网络；
- 使用安全即服务模型的安全网络。
自治网络依赖于自己的安全性，它们可以拥有自己的共识模型，如权益证明 (PoS) 或委托权益证明。此类网络是独立且灵活的，但正是这些特性成为实现高度安全的障碍。例如，PoS 需要大量可靠的验证器。这种类型的模型通常适用于企业网络和具有强大社区的成熟项目。
安全网络使用安全即服务模型。它的工作要么由以太坊直接提供，例如通过 Plasma 中涉及的“欺诈证明”，要么通过验证器矿池提供。安全网络提供最高级别的安全性，同时牺牲一定程度的独立性和灵活性。
在 L2 解决方案中，Polygon 到目前为止仅使用 Plasma，但正在开发其他用于扩展第二级的技术。它们很难与现有基础设施集成，因为 Plasma 和 PoS 框架与 Rollups 或 Validium 不直接兼容。
精简版论文中提出的更改旨在使 Polygon 成为 EVM 兼容应用程序的流行扩展工具，为开发人员提供高度的灵活性，并为各种类型的服务定制基础架构提供充足的机会。
Polygon 生态系统使用了 100 个验证器，各种项目都可以访问它们的服务。这个概念类似于 Polkadot 集体安全机制。
Polygon 架构由四个抽象且可组合的层或层组成。
Polygon架构。数据：Finematics，ForkLog。
以太坊层。Polygon 网络可以使用以太坊作为具有高度安全性的基础层。该层作为一组智能合约实现，用于完成、检查点、质押、争议解决和数据交易所等操作。它是可选的 – 基于Polygon的网络不需要使用它。
安全层是另一个可选层，它使验证器作为服务工作。它允许 Polygon 网络使用一组验证器定期检查系统状态以换取佣金。
该层通常作为元区块实现，与以太坊并行运行，负责 Polygon 网络的注册、奖励分配、改组和验证。它本质上是抽象的，可以有许多具有不同属性的实现。该层可以使用矿工作为验证器直接在以太坊上实现。
网络层。这是 Polygon 体系结构中的第一个必需级别。它由主权区块链组成，每个区块链都可以提供交易匹配、本地共识和区块创建。
该级别可确保系统的互操作性。开发人员可以创建自己的网络层，或使用 Heimdall PoS 验证器层来运行他们的应用程序。
执行层。他负责解释和执行 Polygon 网络上的交易。该层由运行时子级别和执行逻辑组成。它是一个符合 EVM 的层，并提供简单的应用程序集成。
因此，Polygon 可以为系统提供多种选择——强调安全性、交易速度、成本最小化和主权。考虑到古老的可扩展性三难问题，项目可以为其用例选择最合适的选项，并从一种解决方案转移到另一种解决方案。
这种架构还允许不同的基于Polygon的缩放解决方案进行互操作，从而防止创建孤立的、孤立的系统。
在撰写本文时，Polygon 只有 PoS 和 Plasma 网络可用。该项目还提供了一个开发工具包（SDK）来帮助新项目创建灵活且可定制的扩展解决方案。
解决方案可用且正在开发中。数据：polygon.technology。
Matic Plasma Chains 是基于 Joseph Poon 和 Vitalik Buterin 提出的 Plasma 可扩展去中心化应用程序框架的二级解决方案。
Plasma 使用智能合约和默克尔树来创建无限数量的子链——父以太坊网络的副本。主区块链正在卸载子链，开启快速低成本交易的可能性。
Plasma 中的父子链。
该解决方案的缺点之一是从 L2 提取资金的时间很长 – 大约一周。Plasma 不能用于扩展基于复杂智能合约的应用程序。该解决方案仅支持简单的功能，例如转账和兑换操作。
Matic PoS 链是与以太坊一起运行的无需许可的侧链。其安全性由权益证明共识机制及其自己的一组验证器提供。
Matic PoS Chain 在检查点和质押方面也依赖于以太坊络的安全性。该侧链符合 EVM，允许以太坊项目简单无缝地与其集成。
Matic PoS 链与以太坊的交互。数据：中等。
在 Polygon 达成共识的过程中，验证者用户质押 MATIC 代币。Polygon链提供了一种移除质押资金（削减）的机制。它可以防止利益相关者提出无效区块、验证区块以及违反网络规则进行交易。
Matic PoS Chain 包括两个层次：
- 区块生产级别 Bor – 负责将交易聚合成区块；
- PoS 验证者级别 Heimdall – 支持与 Matic Network staking 合约并行工作的所有验证节点（stakers），并管理验证者账户、斜线和发放奖励。
Bor 区块生产者是网络参与者的子集，由 Heimdall 的验证者定期改组。从矿池中选择这些组仅验证一组特定的块，称为跨度。
Heimdall 由 Tendermint 引擎提供支持，其中数据结构和签名方案已更改。他负责区块验证、区块创建者选择委员会的工作并监督以太坊侧链区块的实施（检查点）。
此级别将 Bor 生成的块聚合为 Merkle 树。汇总的数据作为提交发送到主以太坊网络，以捕获 Polygon 系统的最新状态。
上述机制类似于乐观汇总，用户信任以太坊网络的最新状态，没有欺诈迹象。然而，Polygon 使用侧链架构，这带来了一些风险。例如，验证者之间可能存在攻击者，不排除共识算法中的错误。
Heimdall 验证者需要在以太坊上质押 MATIC 代币，然后才能验证和保护他们的网络。检查点大约每 34 分钟执行一次。这个过程的结果必须得到至少三分之二的验证者的确认。只有这样，数据才会发送到以太坊。
奖励以 MATIC 代币的形式在验证者之间分配。其中包括质押奖励和用户交易费用。
任何人都可以参与验证 – 为此，你需要至少拥有一个 Polygon 网络令牌。在撰写本文时，超过 28% 的项目代币供应是 staking。值得注意的是，MATIC 不是控制令牌——投票仅限于与验证器相关的参数更改。
Heimdall 验证器的一个重要功能是在网络之间同步数据。
“状态同步是一种从 Matic EVM 链读取以太坊数据的原生机制。Heimdall 级别的验证器接收 StateSynced 事件并将它们传递给 Bor，”-在 Matic Network 网站上的文档中说明。
此事件意味着主以太坊网络的状态更新，有关需要传递给 Polygon 的信息。反向过程是通过检查点完成的。
由于架构的特殊性，Polygon 块之间的间隔非常短 – 2-4 秒。这确保了高吞吐量。
不完全侧链
Finematics 的开发者和创始人 Jakub 认为，Polygon 的 PoS 链不仅仅是一个侧链。他称这个系统为Commit Chain。
“当谈到Polygon提交链时，它应该与侧链区分开来，因为它具有许多依赖于以太坊主网安全性的附加功能，”他的 Finematics 文章说。
Jakub 强调，早些时候习惯上不仅将 Plasma 和 Rollups 归因于二级解决方案，还将侧链归因于侧链，因为它们都建立在主网络之上。
“随着时间的推移，以太坊社区开始区分由以太坊主网完全保护的 L2 解决方案和其他具有自己共识机制的扩展选项——侧链。”
据他介绍，许多侧链使用共识机制来限制有能力验证数据的实体数量。例如，在 Delegated-Proof-of-Stake 的情况下，通常只有 21 个验证器在工作，而且对于基于 Proof-of-Authority 的系统，它们的数量也很少。
“在 Polygon PoS 链中，任何人都可以加入网络并开始验证其状态。Jakub 解释说，这很重要，因为任何参与者都有机会成为验证者并独立验证交易处理的正确性。“该模型允许任何人使用任意数量的 MATIC 代币参与保护网络。”
如前所述，验证是由 Bor 网络区块生产者的某个子集执行的。后者由 Heimdall 验证器定期“洗牌”。选定的网络成员仅针对某些区块集（跨度）验证区块。之后，新的选择过程开始。这是 Polygon 的一个特殊功能。
“这不会损害交易速度，因为所有验证者都不需要经常检查区块，”Finematics项目的创始人说。
什么桥梁通向Polygon？
Heimdall 的验证器支持在 Ethereum 和 Polygon 之间进行去中心化的跨链代币转移。有两种类型的桥接器 – Plasma 和 PoS。
最初，该项目仅使用了具有高度安全性的 Plasma 桥。它的主要缺点是 7 天的资产剥离期，这对许多用户来说似乎太长了。
然后开发人员引入了一个旨在解决长期提款问题的 PoS 桥。这个工具要快得多，但安全性较低——它假设用户信任验证器。
也有来自辅助项目的桥梁。例如，Zapper Bridge，它只在从 Ethereum 到 Polygon 的方向上工作。Connext 的 xPollinate 服务支持在 xDai、Polygon、Fantom 和 币安智能链生态系统之间转移加密货币资产。收入聚合器 EVOdefi 的桥接器提供了类似的功能。
当与网桥交互时，用户向他们发送加密货币资产并接收基于另一个网络的等价硬币。
到目前为止，已经开发了许多去中心化的系统，它们之间存在显着的技术差异。像这样的桥梁很重要——它们使 DeFi 细分市场更具流动性、活跃性和去中心化性。
结论
Polygon 团队正在积极开发先进的扩展解决方案，并在 DeFi 的开发中投入数百万美元的资金。结果是 – 许多知名项目，包括 Aave、Curve 和 SushiSwap，都已与新生态系统集成。这使他们变得更具流动性并加强了他们在市场中的地位。
已经创建了许多依赖于使用 MATIC 进行廉价和快速交易的新应用程序。后者的价格由于需求旺盛和网络效应，同比上涨超过5000%。
Polygon 允许低端行业成员通过在乐高积木等平台之间转移资金来进行试验。快速且极其便宜的交易为使用 StakeDAO 等平台的用户提供了相当复杂的投资策略，其中涉及各种协议。
该团队面临着一项艰巨的任务——成为最先实施 ZK-rollups、Optimistic Rollups 和其他高级开发的人之一。如果成功，该项目将成为符合 EVM 的 L2 解决方案的核心，并将证明自己是“扩展技术聚合器”。先发优势和 DeFi 领域朝着互操作性、最小化交易成本和最快交易速度的明显发展方向应该会促进这一点。
另一方面，竞争对手处于警戒状态——大量资金正在流入币安智能链和 Solana 等可行的替代方案。这些生态系统也有令人印象深刻的 TVL 指标——分别为 85.7 亿美元和 11 亿美元（截至 2021 年 7 月 25 日）。
时间会证明谁将赢得这场军备竞赛。无论如何，竞争不会损害行业的进一步发展。
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