百科 | 什么是 Validium？如何运作？

作者：Jagjit Singh，CoinTelegraph；编译：白水，

一、Validiums 释义

Validiums 是一种Layer 2扩展解决方案，旨在通过链下处理交易来优化以太坊的性能。

Vailidiums 主要负责通过链下处理大多数交易并仅向主网发送简明证明进行验证来减少以太坊区块链的负载。链下交易处理方法可显著提高吞吐量并减少主网拥堵，从而带来更高效、更经济的以太坊体验。

通过这种方法，即使大多数数据是在链下处理的，交易的安全性和完整性也可以通过链上验证的重复有效性证明来保持。通过验证链下计算的准确性，这些证明可确保状态转换遵循以太坊的指导方针。

Validiums 通过从主网卸载交易数据，提供了相当大的可扩展性和交易速度改进。这对于高吞吐量系统和去中心化应用程序 (DApps) 尤其有利。

二、Validiums 的工作原理：分步流程

Validiums 在链下批量处理和处理交易，将有效性证明提交给以太坊主网进行验证。

Validiums 通过一系列旨在优化交易处理和增强可扩展性的步骤进行操作。这些步骤包括：

步骤 1：交易提交

用户通过将交易提交给负责管理链下交易处理的 validium 运营商来发起交易。

步骤 2：批处理和链下处理

操作员收集多笔交易并将其成批量处理。随后，这些批次的处理在链下完成。与在主网上单独处理每笔交易相比，这种链下处理大大提高了交易吞吐量。

操作员对于管理 validium 至关重要。他们负责收集交易、将它们批量处理在一起并生成零知识证明以验证这些交易批次。

步骤 3：生成证明

零知识 (ZK) 证明对于 validiums 的运行至关重要。操作员在交易处理后生成 ZK 证明。这些加密证明表明，由此产生的状态转换遵循以太坊网络规则，并且链下计算正确执行。至关重要的是，ZK 证明在保护隐私的同时实现了这一点——即不披露交易本身的任何细节。

步骤 4：证明验证

生成的 ZK 证明与状态承诺一起上传到以太坊主网，状态承诺是链下系统最新状态的加密表示。主网智能合约验证证明的有效性。通过验证链下计算是否正确以及修改后的状态是否符合区块链的规定，此验证程序可确保交易的安全性和最终性。

Validiums 如何依赖以太坊主网来保证安全性

Validiums 是链下交易处理器，但它们仍然依赖以太坊主网来保证安全性。运营商生成的状态承诺和 ZK 证明被提交回以太坊主网。此提交确保了链下操作的可验证性和安全性。

Validiums 利用加密证明将这些链下操作链接到主网，从而利用以太坊强大的安全模型。将链下处理的优势与主网安全性相结合，这种集成使 Validiums 能够实现出色的可扩展性，同时确保交易的最终状态和完整性受到以太坊区块链的保护。

三、Volition 和 Validium 有什么区别？

虽然 validium 和 volition 都是以太坊的Layer 2 扩展解决方案，但它们在数据可用性方面有所不同。

Volition 为用户提供了灵活性，让他们可以在交易中灵活地选择链下和链上数据可用性，从而以略高的成本提供增强的安全性和灵活性。相比之下，validium 专门将数据存储在链下，优先考虑可扩展性和降低成本，但与链上解决方案相比，安全性略有降低。

下表显示了 volition 和 validium 之间的差异：

四、Rollups vs. validiums

Validium 和 rollups 都是以太坊的 L2 扩展解决方案；但是，它们的安全协议和数据可访问性不同。

Rollups 通过在链下处理交易同时在链上存储数据来提供增强的安全性和简化的验证。另一方面，Validium 通过将数据保持在链下来优化降低成本和提高可扩展性，同时保持略低的安全性。它们的成本概况、灵活性和安全性受到这种差异的影响。

下表显示了 rollups 和 validium 之间的差异：

五、Validiums 的好处

Validium 是以太坊网络极具吸引力的 L2 扩展解决方案，具有多项显著优势，包括更快的交易速度、更低的费用以及增强隐私的潜力。

一项关键优势是能够加速交易处理。通过处理链下交易，Validium 减轻了以太坊主网上的计算负荷，从而缩短了交易时间并提高了网络效率。此功能对于 DApp 和高吞吐量平台尤其有价值。

此外，Validium 还显著降低了 gas 费用。由于大多数交易数据和计算都是链下处理的，因此执行交易的成本大幅降低。这种成本效益使 validium 成为经常与以太坊网络交互但担心高交易费用的用户的理想选择。

此外，Validium 还具有增强隐私的潜力。由于 validium 处理链下数据，因此交易详细信息无需在以太坊主网上公开披露。相反，它们使用零知识证明进行验证，零知识证明可在不泄露敏感信息的情况下验证交易。这种增强的隐私对于在区块链交互中优先考虑保密性的用户和企业至关重要。

六、Validium 系统面临的挑战

Validiums 的潜在缺点包括数据可用性问题和与运营商角色相关的中心化风险。

一个重要的问题是数据可用性。由于 validiums 将交易数据存储在链下，因此如果链下存储解决方案发生故障或受到损害，则存在丢失或无法访问这些数据的风险。这可能会妨碍验证交易和维护区块链历史完整性的能力。

另一个潜在的缺点是与运营商相关的中心化风险。在 validium 系统中，运营商在收集交易、生成零知识证明和向以太坊主网提交状态承诺方面发挥着至关重要的作用。如果运营商恶意行事或未能正确履行职责，则这一核心角色可能会造成单点故障，从而可能危及系统。依赖有限数量的运营商也会将权力和信任集中在少数实体手中，这可能会破坏区块链技术的去中心化精神。

这些挑战凸显了为 validium 系统实施强大的安全措施和风险缓解策略的重要性，以确保它们能够在保持去中心化和信任的同时成功平衡可扩展性和安全性。