詳解彈性側鏈網絡SKALE：技術方案、跨鏈橋與代幣經濟_KAL:TWO

原文標題：《詳解彈性側鏈網絡SKALE：技術方案、跨鏈橋與代幣經濟》原文來源：ZKSwap中文社區

側鏈是什么？這里援引BarryWhitehat對側鏈的定義。

其基本含義是：由一組驗證者，把一條鏈的最新狀態提交給一個智能合約，如此推進的一類系統。這些檢查點可被一個橋接合約使用，以支持用戶的存款和取款。一般來說，在該組驗證者之間也會有一個領袖選舉流程，來決定某時某刻由誰來創建側鏈區塊，例如PoA權威證明算法和PoS算法。

Barry同時提到，隨著一些Layer2擴展方案的成熟，可以考慮側鏈如何與其他方案更好地結合。并且在一些特定場合下，側鏈的特點能夠大放異彩。

目前，主流側鏈方案主要有：Polygon?、xDai?StableChain以及SKALENetwork。本文將梳理SKALE的技術方案、擴展包、IMA跨鏈橋、SKALE通證與治理以及SKALE生態發展與投融資情況。

SKALE簡介

SKALE網絡的定位是作為以太坊的「彈性側鏈網絡」，能夠支持成千上萬個獨立區塊鏈、側鏈、存儲鏈和其他類型子鏈。這些區塊鏈都與以太坊主網相連接，并且完全兼容以太坊生態。

SKALE網絡中的側鏈由一組從網絡節點集合中選出的虛擬子節點所運作。每一條側鏈都是高度可配置的，用戶可自由選擇側鏈的規格、共識協議、虛擬機、母鏈以及定制化的安全措施。

SKALE網絡使用Solidity作為智能合約的編程語言，運行模型完全兼容EVM，支持主流的以太坊代幣標準，同樣可以通過web3.js和web3.py連接網絡，以及使用Truffle和Remix等工具，實現了開發者友好。

SKALE網絡構成

馬斯克宣布廢除推特Circle功能:金色財經報道，馬斯克發布推文表示，將廢除Twitter Circle功能，轉而支持改進的社區溝通和私信群聊功能，這項決定距離Circle功能推出才剛滿一年。Circle主要功能是允許用戶向密友而非所有人分享推文。[2023/7/9 22:26:35]

圖片來源：SKALENetworkWhitepaper

SKALE網絡由SKALE節點和SKALE管理員兩部分組成，其中SKALE管理員是部署在以太坊主網上的智能合約。SKALE管理員合約起著「入口」的作用，承擔節點的創建與銷毀、彈性側鏈的創建與銷毀、虛擬子節點輪換和SKALE獎勵發放等任務。

圖片來源：SKALENetworkWhitepaper

其中，虛擬子節點是彈性側鏈的參與者，負責執行SKALE共識、運行SKALEEVM以及促進鏈間通訊。

節點的創建與銷毀

潛在節點轉變為SKALE網絡的節點需要進行如下步驟：首先運行SKALE后臺程序，由后臺程序評估潛在節點是否滿足網絡的硬件要求；如果評估通過，潛在節點可以向SKALE管理員提交申請以加入網絡。提交申請需要質押網絡保證金，并提供其IP地址、端口、公鑰等節點元數據；提交完畢后，潛在節點加入系統，并稱為「全節點」或「輕節點」。

當節點創建后，SKALE網絡會為其分配一組對等節點。對等節點將定期審查該節點的宕機時間與延遲，以此決定每個網絡周期發放給該節點的獎勵。

如果節點想要退出網絡，需要先向網絡廣播退出消息，并等待一段終止期。之后節點可以取回其質押的網絡保證金。

彈性側鏈的創建與銷毀

美國白宮：惠譽的報告有更多證據表明債務違約不是選擇:5月25日消息，隨著提高債務上限的最后期限臨近（6 月 1 日），惠譽評級周四稱其將美國的AAA評級置于負面觀察名單上，以反映日益惡化的政黨關系，這種分歧阻礙了債務上限危機的解決。雖然該評級機構認為違約的可能性非常低，但如果發生違約，它將把美國的評級降至 AA-（與愛爾蘭和韓國一致）。

美國白宮對此表示，惠譽的報告強調了達成兩黨協議的必要性，有更多證據表明債務違約不是選擇。美國財政部表示，圍繞債務上限的博弈對企業和美國家庭造成嚴重傷害，提高納稅人的短期借款成本，并威脅美國的信用評級。今晚的警告強調了國會兩黨迅速采取行動提高或暫停債務上限，避免人為制造的經濟危機的必要性。[2023/5/25 10:39:00]

可定制化的「彈性側鏈」是SKALE的創新點之一。「彈性」意味著區塊鏈并不是固定不變的，用戶可以根據其需要，按照1/128、1/16或1/1的節點資源和3、6和12個月的時長選項，以及網絡的存儲容量來選擇區塊鏈的配置，并使用SKALE通證支付相應的租金。

用戶將申請提交給SKALE管理員后，一條新的彈性側鏈也就隨之創建。

圖片來源：SKALENetworkWhitepaper

如果用戶支付的租金已消耗完，或是用戶將其彈性側鏈刪除，此時彈性側鏈就會被銷毀。此外，用戶還可以對彈性側鏈的虛擬子節點進行輪換，來避免其互相勾結，確保彈性側鏈的去中心化。

整體看來，SKALE的彈性側鏈的創建與銷毀類似于我們平時租賃云服務器的模式，即按需選擇資源和按資源付費。在租金消耗完后，用戶可以選擇續費或是刪除服務器(也即彈性側鏈)。就像Docker和Kubernetes允許輕松定制且可擴展的云服務一樣，SKALE的愿景是提供去中心化的「鏈服務」。

軟銀將位于韓國的風險投資部門SBVA出售給新加坡投資公司The Edgeof:金色財經報道，據兩家公司稱，軟銀正在將其風險投資部門之一，即總部位于韓國的SoftBank Ventures Asia?(SBVA) 出售給新加坡投資公司 The Edgeof 。該交易的財務條款尚未披露，但這家新加坡風險投資公司的目標是在今年完成收購。?

上個月，軟銀 CEO 孫正義的弟弟孫泰藏和Mistletoe董事總經理Atsushi Taira創立了 The Edgeof。[2023/4/13 14:01:49]

SKALE獎勵發放

在每個SKALE網絡周期結束之后，該時期內所釋放的SKALE通證會平等地分配給該周期開始前參與到網絡的所有節點。

分配給每個節點的通證數量取決于其24個對等節點中的16個(剔除最高與最低的4個指標)所提交的平均指標。由于運行時間不足/延遲而未分發給節點的通證將流向N.O.D.E基金會。

彈性側鏈與共識過程

彈性側鏈是由SKALE網絡中的虛擬子節點組成的，這些虛擬子節點通過一種異步、無領導和可證明安全性的協議參與到區塊的創建與確認。只要超過2/3的虛擬子節點驗證集合處于在線狀態，它們就會在鏈上持續創建與確認新的區塊。SKALE的共識過程如圖所示：

圖片來源：SKALENetworkWhitepaper

區塊提案

虛擬子節點需要遵照以下原則來創建一個區塊提案：檢查其待辦交易隊列；如果待辦隊列中的交易規格小于等于MAX_BLOCK_SIZE，則虛擬子節點取出其中所有交易加入到區塊提案中；如果待辦隊列中的交易規格大于MAX_BLOCK_SIZE，則虛擬子節點按接收的先后順序取出其中的待辦交易，加入到MAX_BLOCK_SIZE的區塊提案中；之后，根據SHA-256根節點從最小值到最大值排序的交易，虛擬子節點收集區塊提案。如果待辦隊列為空，虛擬子節點會等待一個BEACON_TIME。如果之后隊列仍為空，則創建一個不包含任何交易的區塊提案。

美國司法部組建檢察官網絡打擊加密貨幣犯罪:金色財經報道，美國司法部（DOJ）已經組建了一個檢察官網絡，以加強其在加密貨幣相關犯罪方面的工作。據官員們說，司法部已經從全國各地招募了150多名檢察官參與這項工作。這個新團隊被稱為數字資產協調人網絡。該網絡的目標是為美國律師事務所分配有關加密案件所帶來的困難技術和法律挑戰的主題專業知識，該網絡的成立緊隨拜登政府宣布與加密貨幣有關的法規框架之后。

司法部國家加密貨幣執法小組第一任主任Eun Young Choi表示，數字資產犯罪確實是多學科的。它們是跨境、復雜和具有挑戰性的調查，需要一定程度的能力。該網絡旨在就加密貨幣問題對其他司法官員進行培訓。這些官員包括在該部門的稅務、刑事、民事、國家安全和環境部門有經驗的人。[2022/9/16 7:02:08]

在某個虛擬子節點創建了區塊提案后，它將按照數據可用性協議通知其他的虛擬子節點。數據可用性協議保證了信息能夠傳遞至絕大多數的虛擬子節點。

共識與輪次

對區塊提案的共識采用異步二進制拜占庭協議。目前SKALE使用來源于Mostefaouietal的ABBA協議的變體。

提案階段結束后，每個收到提案P的絕大多數簽名S的虛擬子節點A立即會在一個共識輪次R中對ABBA進行投票。協議如下：

對于每一輪R，虛擬子節點會執行N個ABBA實例；每個ABBA相當于虛擬子節點I在區塊提案中的一次投票；每個ABBA以一次「是」或「否」結束共識投票；ABBA全部結束后，會有生成投票向量v，它包括每次提案的「是」或「否」。

如果投「是」的僅有一票，相關的區塊提案P則被提交至彈性側鏈；如果投「是」的有多票，則會用偽隨機的數字R從「是」的投票提案偽隨機性選出P。選出的提案對R除以N_WIN剩下的部分進行索引，其中N_WIN為投「是」提案的總數；隨機數R是ABBA所有COMMON_COIN(一種隨機數源)的總和。如果所有投票全是「否」，則向該區塊鏈提交一個空的區塊。所有投票都為「否」的可能性非常小，隨著N的增加而降低。

BitPay 與 Cardlytics 合作提供現金返還獎勵:金色財經報道，加密貨幣支付服務提供商 BitPay 今天在其 BitPay 預付卡中增加了一項獎勵計劃。現金返還獎勵平臺 Cardlytics（納斯達克股票代碼：CDLX）正在管理獎勵，BitPay 持卡人每次在參與的零售商處使用卡時自動獲得高達 15% 的購物現金返還。

BitPay 卡使客戶能夠立即將加密貨幣轉換為美元，然后將其加載到卡上，并且可以在世界各地接受萬事達卡的任何地方使用。客戶還可以使用這些卡在線購物和從自動柜員機提取現金。虛擬卡可用于移動設備上的 Apple Pay 和 Google Pay。（finextra）[2022/8/11 12:17:11]

一旦共識在任意虛擬子節點A上成功選出區塊P，虛擬子節點將執行以下算法以確定提案，并提交至區塊鏈。A會檢查其是否收到選出的提案P；如果A未收到提案，它將向其對等的虛擬子節點提出申請，進行下載；A將對P簽署一個簽名碎片S，并將其發送至其他全部的虛擬子節點；A等待接收來自包括其自己的絕大多數虛擬子節點的簽名碎片；A一旦接收到絕大多數的簽名碎片，就會把它們組合成一個閾值簽名；最后，A把P與閾值簽名S一同提交至區塊鏈。

此外，SKALE的容器化結構還為dApp開發者提供了企業級性能與選項選擇，旨在實現中心化系統同等級別的靈活性、可配置性及模塊化特性，提供SKALE管理服務、節點監控服務、虛擬子節點調配服務，并整合了一系列的應急策略和故障恢復方案，以應對網絡攻擊和故障等緊急情況。

SKALE網絡擴展

SKALE開發了兩個擴展包：文件存儲與鏈間通訊。

文件存儲

圖片來源：SKALENetworkBlog

SKALE網絡的文件存儲依賴于其內置的數據可用性協議，它確保了數據至少存儲在每個彈性側鏈2/3的虛擬化子節點上。fileStorage.js是一個npm包，用戶只需幾行代碼即可將SKALEFileStorage集成到他們的dApp中。并通過調用uplodaFile、downloadFileIntoBrowser/downloadFileIntoBuffer、deleteFile方法來對文件進行上傳、下載和刪除。

SKALE網絡用戶可以把文件劃分成1MB的「組塊」，并提交至fileStorage智能合約，以連續的方式存儲在每個節點的文件系統里。

鏈間通訊

圖片來源：SKALENetworkWhitepaper

SKALE網絡采用了BLS閾值簽名。BLS簽名算法是一種可以實現簽名聚合和密鑰聚合的算法，能夠避免簽名者之間的多余通信。

SKALE網絡中的每個彈性側鏈都支持該簽名，藉此能夠實現快速安全的鏈間通訊。即SKALE網絡中一條獨立的彈性側鏈能夠驗證另一條彈性側鏈簽名并提交的區塊，使SKALE網絡可以實現智能合約的執行及彈性側鏈之間的加密資產轉換。

IMA跨鏈橋

圖片來源：SKALENetworkBlog

SKALE于今年七月推出了IMA跨鏈橋，允許用戶在以太坊和任意一條SKALE鏈之間轉移支持主流ERC標準的數字資產以及通用消息數據。

如果用戶需要將資產從以太坊轉移至SKALE網絡，IMA跨鏈橋會將以太坊上的資產存入到DepositBox合約中，等待10個以太坊區塊的確認，之后發送一個傳輸請求到一個稱為SKALEIMAAgent的代理，該代理將輪流調用在SKALE網絡中運行的SKALETokenManager來在各自的SKALE鏈中處理這筆傳輸。

如果需要將資產從SKALE鏈轉移到以太坊，則代幣將在SKALE鏈上被燃燒并在以太坊主網上解鎖。如果需要轉移的代幣是在SKALE鏈上鑄造的，則作為轉賬的一部分，它將在以太坊上進行鑄造，以保留該代幣所有權。

SKALE通證與治理

SKALEToken代表作為驗證節點參與到網絡中的權力，或者作為開發者在某一段時間內部署和租用彈性側鏈所獲得資源的一部分。

用戶以彈性側鏈的形式，在一段預先確定的時間內，通過訂閱模式租用資源。驗證節點向網絡中質押SKALE通證，然后獲得運行節點、賺取交易費用和通貨膨脹通證的權力。

通常來說，SKALE治理采用委托質押模型，即利益相關者既可通過質押投票直接參與治理，也可將其投票權力委托給其他的利益相關者。

SKALE所采用的默認投票模型是一種簡單的少數服從多數投票。提案通常包括一個為期14天的投票階段。超過90天「忠誠而正式質押」的SKALE通證有資格就SKALE委員會提出的關鍵問題進行投票。

生態發展與投融資情況

SKALE在去年6月上線了其主網的第一階段。今年5月，在完成Denali升級后，SKALE鏈宣布其升級后的主網正式上線。此次網絡升級將多鏈引入到以太坊，并為SKALE網絡引入模塊化架構，允許其包含本地和第三方鏈服務，包括文件存儲、鏈間消息傳遞、Oracles、Rollups等。

并且引入了高性能App-specific，這意味著每個dApp和協議都可以在它們自己的EVM兼容鏈上運行，這些鏈與其他網絡流量隔離，但會繼承以太坊主網的安全性。

圖片來源：SKALENetworkBlog

今年七月底，SKALE宣布了第一批在SKALE主網上運行的dApps，包括：Boot.Finance、Covey、CurioDAO、HumanProtocol、Ivy、Minds。此外，據SKALE官方消息，除了已經加入SKALEInnovator計劃并正在平臺上構建的dApp外，SKALE還與40多個伙伴和驗證者建立了合作關系。

SKALE網絡得到全球頂尖的Validators平臺支持，包括01NODE、Ankr、Anonstake、AuditOne、Blockdaemon、Blockware、Chainflow、Chainode、ChorusOne、CypherCore、DokiaCapital、FigmentNetworks、FreshSkale、HashedxDELIGHT、Hashquark、Staked、Stakin、StakedWithUs、WolfEdgeCapital，以及StakingFacilities。目前SKALE網絡共有48個驗證人，運行160個節點。

融資方面，SKALELabs早在2019年10月宣布籌集總共1710萬美元的融資額，獲得了ArringtonXRPCapital、Blockchange、ConsenSysLabs、Hashed、HashKey、MulticoinCapital、RecruitHoldings等超過40個天使投資人和風投機構的支持。

小結

對比火熱的Rollup擴容方案和Polygon、xDai等側鏈項目，SKALE似乎顯得有些無人問津。作為2017年開始運作的老牌項目，SKALE在Denalis升級的主網上線后有了一系列的生態進展，例如上線第一批dApp、與其他項目和驗證者平臺建立合作關系等。

隨著各類擴容方案的紛紛落地，SKALE多年的積累使其技術面上有相對穩定的優勢，但仍需要在生態建設方面迎頭趕上。

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