卷積技術(shù)作為公鏈擴容的解決方案，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。然而，它目前在安全性、去中心化、用戶體驗和成本效益方面仍存在局限性和挑戰(zhàn)。通過解決這些問題，構(gòu)建更加完善的標準化工具和支撐生態(tài)，卷積技術(shù)可以得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，為公鏈的可擴展性提供持久支持。

混合型卷積技術(shù)是實現(xiàn)這個目標的一種有前景的方式。這是一種融合了多種體系結(jié)構(gòu)優(yōu)點的全新概念。混合型卷積技術(shù)能夠更好地解決公鏈的可擴展性和性能挑戰(zhàn)，同時提供更強的安全性和用戶隱私保護。

本文將討論卷積技術(shù)在擴展公鏈時面臨的挑戰(zhàn)，探索可能的解決方案，并評估卷積技術(shù)未來的發(fā)展前景。

現(xiàn)有卷積解決方案的局限性

樂觀型卷積（Optimistic Rollups）和零知識型卷積（ZK-rollups）是目前兩種主要的卷積架構(gòu)。但是它們都存在自己的局限性。樂觀型卷積由于可能存在舞弊嫌疑，需要一周時間才能最終確定。而零知識型卷積由于鏈上驗證所需要付出的成本更加昂貴。前者給用戶帶來的體驗并不盡如人意，而后者則因為成本效益低而難以維持。

此外，兩種解決方案在安全性和去中心化之間都面臨兩難選擇。例如，樂觀型卷積存在不法運營商實施退出騙局的風險。零知識型卷積大多數(shù)是中心化的，這意味著只有特定運營商才能向L1層（主鏈層）提交交易批次和有效性證明，從而增加審查的風險。

混合型卷積結(jié)合了樂觀型卷積與零知識型卷積的優(yōu)點，能更好地兼顧安全性與去中心化，從而提高了系統(tǒng)的安全性。這種混合式解決途徑也有可能為用戶和開發(fā)者提供最佳的體驗。

此外，推動卷積技術(shù)的廣泛應(yīng)用還需要一個更全面的生態(tài)系統(tǒng)。在這個生態(tài)系統(tǒng)中，開發(fā)者可以更容易地獲得構(gòu)建和實施卷積解決方案所需的工具和支持。制定相應(yīng)的標準與指導方針也很有必要，以確保不同卷積方案間的互通性與兼容性。

混合型卷積的潛在優(yōu)勢

作為一種新興的解決方案，混合型卷積可以在以下幾個方面帶來改善：

首先，混合型卷積實現(xiàn)了更大的靈活性和可擴展性。通過在L2層（該層為運行在主鏈L1層上的擴展協(xié)議）上為簡單的機器構(gòu)建零知識電路（ZK circuit），混合型卷積既允許發(fā)布樂觀型卷積的有效性證明，又避免了頻繁更新電路的問題，這是由于目標機器架構(gòu)非常簡單并且是靜態(tài)的。這種靈活性使混合型卷積能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場合和需求，并能夠有效擴展直接處理大規(guī)模交易。

其次，混合型卷積結(jié)合了樂觀型證明（optimistic proofs）和零知識型證明（ZKPs）的雙重優(yōu)點，使其安全性得到極大提升。樂觀型卷積具有高性能和低成本的交易處理能力，但由于驗證發(fā)生在交易處理提交之后，因此存在一定風險。同時，ZKPs確保了交易的有效性和隱私性，使攻擊者難以篡改或竊取用戶資產(chǎn)。通過組合這兩種機制，混合型卷積能夠提供更強的安全保障。

另外，混合型卷積還能降低信任度要求。通過采用ZKPs來證明交易執(zhí)行的正確性，混合型卷積可以減少對驗證節(jié)點可信性的依賴。用戶只需信任ZK電路就可以了，無須信任驗證節(jié)點。

執(zhí)行方面的挑戰(zhàn)

然而，實現(xiàn)混合型卷積也面臨一些挑戰(zhàn)。這里主要有兩個：

首先，將執(zhí)行層編譯成簡單的機器架構(gòu)(一個簡化的虛擬機)可能需要大量的工程和研究工作。經(jīng)過編譯后，需要確保代碼能在簡化的虛擬機上正確執(zhí)行，并與原始的執(zhí)行層保持一致。要實現(xiàn)這一點需要解決一些技術(shù)問題，包括優(yōu)化編譯器，找到合適的機器架構(gòu)等等。只有充分解決這些問題，才能構(gòu)建一個可以兼具靈活性和可擴展性的混合型卷積模型。

其次，實現(xiàn)零知識證明需要大量的數(shù)據(jù)處理和計算，這可能會影響混合型卷積的性能和擴展性。混合型卷積使用有效性證明來確認鏈下狀態(tài)轉(zhuǎn)換的正確性。這個過程涉及生成和驗證大量的證明數(shù)據(jù)。因此，有必要優(yōu)化證明的生成和驗證算法，以確保在實際的網(wǎng)絡(luò)條件下可以實時生成和驗證這些證明，這樣才能提高混合型卷積的效率性和可擴展性。鑒于這些困難，在當前的技術(shù)水平下，混合型卷積最適用于特定的使用場景。我們認為混合型卷積可以適用于以下兩種使用場景：

一、需要處理大規(guī)模交易。通過將執(zhí)行層編譯成簡化的機器架構(gòu)，混合型卷積獲得了靈活性和可擴展性，可以有效批量處理大量低延遲交易，并能滿足大規(guī)模交易處理的需求。

二、對隱私保護要求高的應(yīng)用。采用ZKPs來驗證鏈下執(zhí)行，使得混合型卷積具有對交易數(shù)據(jù)隱私性保護的能力。在不向任何第三方透露交易信息的情況下，依然保證交易的有效性。這使得混合型卷積非常適合于對隱私保護要求高的應(yīng)用場景，如金融交易和身份驗證。

綜上所述，盡管在將執(zhí)行層編譯成簡化虛擬機以及優(yōu)化證明生成和驗證算法等方面存在需要克服數(shù)據(jù)處理和計算負擔的技術(shù)挑戰(zhàn)，但是混合型卷積在滿足處理大規(guī)模交易或?qū)﹄[私要求高的特定應(yīng)用方面具有獨特優(yōu)勢。隨著技術(shù)的進步和更多解決方案的涌現(xiàn)，混合型卷積的應(yīng)用范圍會更加廣泛。

卷積的未來

混合型卷積被視為卷積的未來發(fā)展方向，但其成熟程度將取決于兩種主流卷積方案的進一步發(fā)展。

樂觀型卷積——需要改進交易確認和最終確定過程，以提高吞吐量和降低成本。包括在狀態(tài)管理、交易提交和爭議解決機制方面的創(chuàng)新，從而提高效率。這些改進可能使樂觀型卷積在性能和成本效益方面超過混合型卷積。

零知識型卷積——隨著零知識技術(shù)的發(fā)展，零知識型卷積的性能和可擴展性應(yīng)通過更高效的證明架構(gòu)、更緊湊的證明規(guī)模和更快速地驗證算法等創(chuàng)新來提升。有了這些改進，零知識型卷積驗證流程會更加高效和迅速，這使其成為混合型卷積在性能和驗證效率方面的潛在競爭對手。

我們相信，混合型卷積的出現(xiàn)，將會推動更多項目和開發(fā)者加入構(gòu)建卷積生態(tài)中來。憑借改進的靈活性和可擴展性，混合型卷積將為各種使用場景和行業(yè)提供更多的可能性。例如，在DeFi（去中心化金融）領(lǐng)域，混合型卷積的高性能和低成本優(yōu)勢可以被利用，以構(gòu)建更加復雜的金融協(xié)議和智能合約。

以下是我們認為混合型卷積可能適用的一些領(lǐng)域。

1. 跨鏈互操作：混合型卷積可以實現(xiàn)不同公鏈之間的互操作。通過使用混合型卷積作為橋接層，可以在不同鏈之間實現(xiàn)安全高效的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移和信息交換。這將促進多個鏈之間的協(xié)作和價值流通，打破現(xiàn)有壁壘。通過混合型卷積，以太坊和其他公鏈之間可以實現(xiàn)無縫交互，提高資產(chǎn)的組合性，這可能是潛在的投資機遇。

2. 合規(guī)性和隱私保護：混合型卷積結(jié)合了兩種卷積方案的優(yōu)點。受益于所使用的零知識證明技術(shù)，混合型卷積能夠保證交易數(shù)據(jù)的隱私并提供可驗證的交易執(zhí)行。因此，它們可以廣泛應(yīng)用于對合規(guī)性和隱私保護要求較高的領(lǐng)域，例如代幣化的實體資產(chǎn)(RWAs)或機構(gòu)用戶。

3. 社區(qū)治理和共識機制創(chuàng)新：混合型卷積的發(fā)展將促進更多社區(qū)治理和共識機制的創(chuàng)新。通過應(yīng)用混合型卷積技術(shù)，公鏈社區(qū)能夠在保持高度去中心化和安全性的同時，獲取更高的吞吐量和實現(xiàn)更低的成本，這最終可能導致社區(qū)治理和共識機制的改進和試驗，以適應(yīng)各種去中心化組織的需求。

4. 基礎(chǔ)設(shè)施和開發(fā)者工具支持：隨著混合型卷積的發(fā)展，預計會出現(xiàn)更多基礎(chǔ)設(shè)施和開發(fā)者工具。開發(fā)者可以構(gòu)建用于部署和管理混合型卷積的工具和平臺，簡化開發(fā)過程并提供更好的用戶體驗。這反過來將進一步推動混合型卷積的應(yīng)用，并為開發(fā)者提供更多的機會和資源。

綜上所述，混合型卷積有望在公鏈生態(tài)擴容、跨鏈互操作、合規(guī)性和隱私保護、社區(qū)治理和共識機制的創(chuàng)新以及基礎(chǔ)設(shè)施和開發(fā)者工具的成熟方面發(fā)揮積極作用。隨著這些領(lǐng)域的深入發(fā)展，混合型卷積技術(shù)有望成為推動L1層和L2層性能和可用性改進的一支重要力量。