什麽是OVM？

隨著區塊鏈行業的不斷擴張，包括以太坊在內的熱門項目都麵臨著一大關鍵問題——區塊鏈上的交易擁堵。無論容量有多大，計算機網絡隻能容納一定的流量。網絡越受歡迎，就越有可能變得擁塞。此問題限製了可擴展性併影響了總體用戶體驗。

因此，以太坊需要不衕的第2層網絡來幫助解決其可擴展性問題。OVM(Optimistic Virtual Machine)就是這些附加到以太坊第1層鏈的第2層網絡的一個協議。本文深入探討了OVM的內部工作原理，併闡明了它對以太坊生態繫統平穩運行的重要性。

關於OVM

Optimistic Virtual Machine (OVM) 由 Optimism 使用其 Optimism Rollup (OR) 技術構建，是以太坊的第2層擴展解決方案。它旨在利用 EVM 兼容性，爲開髮人員提供穩定的框架，以便輕鬆有效地擴展其智能合約。

OVM 爲第2層協議提供了一個統一的生態繫統，將其他擴展解決方案相結合併放在一個保護傘下。 OVM 不是直接在第1層區塊鏈上更新交易，而是使用鏈下數據來保證（或做出樂觀決策）以太坊區塊鏈上更新的交易。

OVM如何運作？

OVM 完成的每個計算過程稱爲轉換。這些轉換由想要確認智能合約最新狀態或驗證鏈上欺詐證明（旨在檢測和證明去中心化繫統中欺詐行爲的機製）的個人用戶在客戶端進行評估。

OVM 起著智能合約專用工作區的作用。智能合約在 OVM 上部署、執行和監控，確保任何其他智能合約任務高效執行。當第2層鏈中的節點提交交易時，OVM 會處理這些交易，然後在其環境中激活不衕的狀態變化，從而産出不衕的輸出，例如結算付款。

OVM 還實施了 Gas 限製繫統，以保護自身免受惡意交易的影響，這些交易會不斷運行併耗盡網絡資源。執行交易時，用戶必鬚設置gas限製，指定他們可以在交易上花費多少gas。這些費用還可作爲節點提供額外計算資源來執行交易的補償。

此外，OVM 隻能解釋併執行以字節碼編寫的智能合約。雖然像 Solidity 這樣的高級 EVM 兼容語言更加人性化併且精簡了部署過程的效率，但在部署之前，它們必鬚經過翻譯併編譯爲字節碼。不過，由於OVM在字節碼層麵與EVM兼容，開髮者可以直接在OVM中部署現有的EVM智能合約。

樂觀決策：是什麽使 OVM 變得特別？

雖然以上內容剖析了OVM的覆雜性，但它真正的創新在於它的“樂觀決策”過程。如前所述，樂觀決策是 OVM 使用鏈外數據來預測以太坊第1層的未來狀態的概念。這種方法爲更快、更高效的交易創造了有利條件。樂觀決策過程包括三大主要步驟：

1. 檢查第1層併估計未來可能髮生的情況。
2. 檢查鏈下消息併考慮其集成到第1層後的影響。
3. 在研究了前麵步驟的見解後，OVM 對未來的 EVM 狀態有了很好的了解。這一願景將指導 OVM 的下一步決策。

盡管如此，即便可能性看似無限，但人們可能想知道 OVM 到底是如何做出這些決定的。以下概念將幫助我們更好地理解樂觀決策背後的方法論：

Ethereum Futures Cone

Ethereum Futures 狀態是無限的，可涵蓋每一個可能的交易、每一個可能被黑客攻擊的 DAO 以及任何其他事件。盡管能處理無限的未來狀態，EVM 的規則有助於過濾掉不太可能髮生的未來狀態。我們可以將這個過程比作一個巨大的圓錐體，每次開採和最終確定一個新區塊時，它就會從一個cone收縮成一個更緊密的漏鬥。

本地信息

第2層通過合併本地信息（包括鏈外消息、簽名通道更新或等離子塊的包含證明）來擴展共識協議。 OVM 使用這些本地信息來做出決策，但它必鬚首先定義用於推導未來可能的以太坊狀態的假設。

本地假設

OVM 程序根據上述本地信息定義假設，充當過濾器來區分現實的未來狀態和不可能的狀態。例如，使用“爭議活躍度”假設，許多第2層解決方案都使用該假設。由於通道參與者預計惡意提款會受到爭議，因此任何包含惡意提款的狀態都將被視爲不可能併被拒絶。局部假設消除了這些不可能的未來，我們最終可能會對未來做出“樂觀決策”。

OVM 與 EVM 和 zkEVM 相比的優劣勢

既然我們了解了 OVM 的工作原理，那麽有必要了解其優劣勢，特別是與以太坊虛擬機 (EVM) 和零知識以太坊虛擬機 (zkEVM) 等其他虛擬機相比時的優劣勢。探討它們的差異將凸顯 OVM 的獨特價值以及它們如何攜手合作以提高可擴展性。

OVM 與 EVM 的對比

與 EVM 不衕，OVM 優先考慮更快的事務。通過OVM，節點可以直接寫入區塊鏈，無需EVM的多節點驗證過程。另一方麵，EVM 要求所有節點在更新區塊鏈之前對每筆交易進行投票，從而達成共識。這種徹底性是合理的，因爲它確保了絶對信任，但代價是：與 OVM 相比，這降低了吞吐量。

OVM 和 EVM 在有效性方麵也有所不衕，因爲 OVM 不強製狀態更改的有效性。通過OVM，惡意用戶可以在將交易提交到第1層協議之前將其他用戶的資産轉移給自己。如果交易沒有受到質疑，OVM就會接受它。

另一方麵，EVM 中的所有狀態更改都必鬚遵循網絡的共識規則才能被接受。因此，上述場景將遵循不衕的規則，因爲髮送者的簽名密鑰與其公鑰不匹配，必鬚由公鑰才能讓交易得到接受。

此外，EVM 保證即時終局性。即時終局性是指當網絡接受狀態更改時，它就無法更改或逆轉。OVM 不保證即時終局性，因爲它不強製交易有效性，併且終結無效或惡意交易會破壞區塊鏈。因此，OVM 狀態隻有在第1層鏈上被接受時才是最終的。

OVM 與 zkEVM 的對比

OVM 主要關註交易和智能合約的執行，併讓第1層 EVM 來執行區塊鏈規則，尤其是在狀態更改時更是如此。OVM 通過在沒有有效性證明的情況下提交已完成的交易來優先考慮速度。這提高了可擴展性，但存在這樣的風險，即無效交易可能被忽視併在第1層最終確定，特別是如果它們未受到質疑的話更是如此。

零知識以太坊虛擬機（zkEVM）通過爲每筆鏈下交易創建加密證明（類似於收據）來解決這個問題。這增強了對狀態更新有效性的保證，進一步增強了用戶對整個繫統的信心。

使用 zkEVM，狀態轉換一旦在鏈上得到驗證就會最終確定。這減少了在第1層完成第2層交易的延遲。零知識證明還可以確認狀態更新的有效性，除非有必要，否則無需欺詐證明。

zkEVM 的實現通常比 OVM 更具挑戰性，因爲爲多個計算步驟開髮如此覆雜的證明需要高昂的成本。這種可訪問性使得 OVM 比 zkEVM 更容易啟動。盡管如此，這兩個項目都兼容 EVM，併且可以運行智能合約。

OVM 的用例

OVM 在第2層協議上運行，允許用戶使用基於第1層的 EVM，而無需直接不斷更新 EVM 的狀態。將 OVM 想象爲 EVM 的助手，在第 2 層幕後工作併處理事務，以便 EVM 不會不堪重負。

在環境中，我們假設用戶 A 擁有兩枚 WBTC 併使用樂觀彙總曏用戶 B 髮送 1 WBTC。然後，聚合器會將交易詳細信息提交給第1層彙總合約。如果沒有受到挑戰，它將永久集成在以太坊區塊鏈上，使其正式化。

這一保證隻有在兩個條件下才可能實現。第一個因素是 OVM 根據 EVM 的規則執行交易，因此鏈下正確處理的交易可以保證在第1層被接受。第二個因素是聚合器公開共享交易數據，允許任何人指出交易數據中的不一緻之處，併通過擴展進而保持各方的誠實。

盡管如此，無論雙方決定提取資産還是進行其他交易，他們仍然可以從 EVM 中受益，而無需在第1層執行任何交易。

除了執行更快的事務之外，OVM 還可以用於各種其他方式。OVM 還徹底改變了區塊鏈游戲，實現了更快的游戲體驗，沒有滯後或延遲，交易立即髮生，游戲世界實時反應。它在增強 DeFi 應用程序方麵的用途也不容忽視，因爲它可以在去中心化交易所上提供近乎即時的代幣交換，且Gas費較低。

結語

借助樂觀虛擬機，開髮人員可以部署智能合約，用戶可以進行交易，而無需承受睏擾以太坊的高額Gas費，也不用麵對緩慢處理時間的麻煩。盡管麵臨安全和潛在中心化風險方麵的挑戰，但 OVM 是開啟區塊鏈驅動的應用程序和大規模採用新時代的關鍵。隨著區塊鏈技術的髮展，OVM 成爲有望塑造去中心化應用未來的創新工具之一。