存储共识范式：下一代区块链不必是区块链

来源：雾月，极客 Web3

设想一种公链扩容方案，具有下列特性：

拥有媲美传统Web2应用或交易所的速度，远超任何公链、L2、rollup、侧链等。

没有Gas费，使用成本为0。

资金安全性高，远超中心化设施如交易所等，逊于Rollup但等于侧链。

与Web2相同的用户体验，无需对区块链的公私钥、钱包、基础设施等有任何认知。

这样的方案确实令人非常兴奋：一方面它在扩容上基本已经做到了极致；另一方面在Web3的mass adoption上也奠定了很坚实的基础，基本消除了Web2与Web3使用体验的鸿沟。

不过目前我们似乎想不到有什么方案能做到如此完备，因为主流的讨论与实践确实太少。本文将前瞻性地介绍这种非常优秀和超前的下一代Web3计算平台设计范式——存储共识范式(SCP，Storage-based Consensus Paradigm)。

我们在上面用扩容这个大家非常熟悉的议题作为引子，但实际上SCP并不仅限于扩容使用，其设计灵感确实来源于比特币、以太坊等公链的扩容方案与社区讨论。而它的愿景和实际应用是构建新一代的公链或非区块链结构的运算平台。

SCP基础组件和工作原理

数据可用性层：一条被广泛认可且久经考验的公链或永久存储设施作为数据可用性层，如以太坊、Arweave等。

执行层：一台服务器用于接收用户交易并执行，同时将用户签名后的交易原始数据批量提交到DA层上，与Rollup的排序器有较高相似性。但这一执行层并不一定需要具有区块链的数据结构，或者EVM兼容性等区块链相关的概念。它也可以完全是Web2的数据库+计算系统，但整个计算系统必须是开源的。

共识确认层：由一群节点组成，它们拉取执行层提交到DA层上的原始数据，并用执行层相同的算法对这些数据进行运算，用来确认执行层的结果输出是否正确，并且可以作为执行层的防灾冗余。用户也可以从共识确认层的各个节点返回的数据，来确保执行层没有欺诈。

结算层：由一群节点与其他链上的合约或地址组成，用于用户充值进入SCP和提现离开SCP。节点同样需要运行执行层相同的算法，并拉取数据进行验算。节点通过多签合约或基于TSS的地址来控制充值地址的提现功能。充值时用户向所在链指定地址充值，提现时向执行层发送请求，在结算层节点读取到DA层的数据后，进行多签或TSS对资产放行。结算层的安全程度是与侧链或跨链桥的跨链机制是相同的，它们也使用了相同的或等效的提现结算系统。

everPay

everPay是SCP的先行者，已经基于SCP率先构建了自己的产品，目前everPay的主要功能为充值、转账、提现、swap，在此基础上日后几乎可以扩展出任何Web3和Web2功能。

现在我们通过everPay的工作流程来完整地理解存储共识范式。

everPay的DA层使用了永久存储设施Arweave，即图中的大圆圈。

协调者Coordinator，即执行层。用户将交易提交至协调者，协调者执行运算并展现运算结果，然后将用户的原始输入数据批量提交至DA层。

检测者Detector，从Arweave上拉取协调者提交的交易原始数据，使用与协调者一致的算法，对数据和结果进行验证。检测者的客户端同样也是开源的，任何人都可以运行。

守望者Watchmen，掌管了提现系统多签的一组检测者。会根据交易数据对提现请求进行验证和放行。另外守望者也负责签署提案。

我们可以看到整套系统他们达成的共识是全部位于链下的，这即存储共识范式的精髓——它抛弃了区块链式的节点之间的共识系统，从而让执行层摆脱繁重的共识交流和确认过程，只需要做好一台服务器的工作即可，从而达到近乎不受限制的TPS和经济性。这一点和Rollup非常类似，但SCP可以说是将Rollup这一概念更加抽象和拔高了，将其从一个扩容专属的用例变为了新一代Web3计算平台的设计范式。

everPay的协调者是一台服务器，但这并不意味着协调者可以为所欲为。和Rollup的排序器道理类似，在将用户提交的原始数据批量地在Arweave上提交后，任何人都可以运行检测者程序对其进行验证，并和协调者返回的状态进行对比。这一点本身是因为状态转换函数（STF）是确定性的函数，输入 —> STF —>输出。只要大家的STF相同，输入相同（全部提交至DA，无法篡改，公开可见），那么得到的输出一定是一样的。