Plasma 是用来提高以太坊的可拓展性、解决其交易拥堵的 Layer 2 扩容解决方案。它最初是由 Vitalik Buterin 和 Joseph Poon 在 2017 年创建的文章中提出的。

Plasma 的运行原理

简单来讲，Plasma 的运行机制可以理解为链下交易处理及交易合集状态上传的过程。首先，用户需要通过智能合约将资产存入 Plasma 链。所有与用户资产相关的交易都会由 Plasma 链的运营商按照一定的顺序排列，然后打包成一个交易批次进行处理。

处理后，运营商会将交易批次的状态（通常称为 Merkle Root）发布到以太坊主网上。Merkle Root 以哈希值的形式表示，代表一个批次中的所有交易。下图简单展示了 Merkle Root 的生成过程。

哈希值是基于哈希方程的计算结果，它表示为一个固定长度的字符串值。通过哈希方程，任何给定的键或字符串都可以转换成固定长度的字符串值（哈希值）。

初版：Plasma MVP (Minima Viable Plasma)

最初版本的 Plasma chain 被称为 Plasma MVP。然而它带来的问题却远远大于它解决扩容问题的能力。

如果用户 A 想要退出 Plasma chain，他需要发起提款请求并等待一段时间，这段时间被称为挑战期，通常长度为七天。这是为了防止有欺诈行为的存在。

在挑战期内，质疑交易存在问题的其它用户（即，挑战者）需要提供欺诈证明（发生欺诈行为的证据）来证实有欺诈行为发生。如果挑战成功，那么用户 A 的退出请求将被取消。反之，如果在挑战期内无人挑战，用户 A 成功退出。

虽然这是为了维护链下交易的安全性，但却相对的增加了时间成本。为了在挑战期内及时识别出欺诈行为，用户必须定期监控 Plasma 链上的交易。

此外，在存在恶意运营商的情况下，用户需要在挑战期间验证所有交易才能退出 Plasma 链。交易验证成本较高。

第二版：Plasma Cash

为了解决 Plasma MVP 的上述问题， Ethereum Research Community 提出了一个新版本的 Plasma 链，Plasma Cash。

Plasma Cash 与 Plasma MVP 最大的区别在于它可以通过改变数据结构来减少交易验证的成本。它部分解决了前面提到的 Plasma MVP 的问题。在 Plasma Cash 中，每一笔被存入的资产都表示为 non-fungible token（NFT）。

因此，在运营商恶意操纵的情况下，用户只用监控与自己资产相关的交易（而不是所有交易），并通过提供当前资产所有权证明来验证交易。证明一般包括最近的 2 笔交易和相对应的证明。

但是 Plasma Cash 仍然需要用户定期监视交易信息，并且它也没有解决用户退出时需要等待的问题。同时，数据结构的改变带来了新的问题。用户必须存储与其资产相关的所有数据和相应的证明。这会产生较高的存储成本。

后浪：Rollup & zkRollup

如今，大部分 Plasma 链已经被乐观 rollup 和 zkrollup 所取代。 归根结底，造成这种情况的主要原因是 Plasma 链的数据不可用性，即，以太坊主网无法获取到每笔交易的原始数据。正如我们在本文中提到的，Plasma 仅上传交易批次的状态，这意味着交易仅在链下进行处理，且数据不可用。总的来说，数据的不可用性是造成 Plasma 的“消亡”的最直接原因。

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