一、Validium的定义

Validium是一种Layer 2扩展解决方案，旨在通过链下处理交易来优化以太坊的性能。其主要通过链下处理大多数交易，并仅向主网发送简明的证明进行验证，从而减少以太坊区块链的负载。这种方法显著提高了交易的吞吐量，减少了主网拥堵，从而带来更高效、更经济的以太坊体验。

二、Validium的工作原理

Validium通过以下步骤来运作：

步骤 1：交易提交

用户将交易提交给负责管理链下交易处理的Validium运营商。

步骤 2：批处理和链下处理

运营商收集多笔交易并将其批量处理。这些批次在链下完成处理，与在主网上单独处理每笔交易相比，这种链下处理大大提高了交易吞吐量。

步骤 3：生成证明

运营商在交易处理后生成零知识（ZK）证明，这些加密证明表明状态转换遵循以太坊网络规则，并且链下计算正确执行，保护隐私的同时实现了验证。

步骤 4：证明验证

生成的ZK证明与状态承诺一起上传到以太坊主网。主网智能合约验证证明的有效性，确保链下计算的正确性和修改后的状态符合区块链的规定，从而保证交易的安全性和最终性。

三、Validium的安全性依赖

尽管Validium在链下处理交易，但其安全性仍然依赖以太坊主网。运营商生成的状态承诺和ZK证明提交回以太坊主网，确保链下操作的可验证性和安全性。通过将链下处理的优势与主网的安全性相结合，Validium实现了出色的可扩展性，同时确保交易的最终状态和完整性受到以太坊区块链的保护。

四、Validium与Volition的区别

虽然Validium和Volition都是以太坊的Layer 2扩展解决方案，但它们在数据可用性方面有所不同。

• Volition：用户可以灵活选择链下和链上数据可用性，以略高的成本提供更高的安全性和灵活性。
• Validium：专门将数据存储在链下，优先考虑可扩展性和降低成本，但安全性较低。

五、Validium与Rollups的比较

Validium和Rollups都是以太坊的Layer 2扩展解决方案，但它们的安全协议和数据可访问性不同。

• Rollups：在链下处理交易，同时在链上存储数据，提供增强的安全性和简化的验证。
• Validium：通过将数据保持在链下以降低成本和提高可扩展性，同时保持略低的安全性。

六、Validium的优势

Validium作为以太坊网络的Layer 2扩展解决方案，具有以下优势：

• 更快的交易速度：通过链下处理交易，减轻以太坊主网的计算负荷，缩短交易时间并提高网络效率。
• 更低的费用：大多数交易数据和计算在链下处理，执行交易的成本大幅降低。
• 增强的隐私：链下处理数据，交易详细信息无需在以太坊主网上公开披露，使用零知识证明验证交易。

七、Validium面临的挑战

尽管Validium有诸多优势，但它也面临一些挑战：

• 数据可用性问题：链下存储数据，如果存储解决方案发生故障或受到损害，可能导致数据丢失或无法访问。
• 中心化风险：运营商在收集交易、生成ZK证明和提交状态承诺方面发挥重要作用，如果运营商恶意行事或未能履行职责，可能造成单点故障，威胁系统安全。

这些挑战凸显了为Validium系统实施强大安全措施和风险缓解策略的重要性，以确保它们在保持去中心化和信任的同时，成功平衡可扩展性和安全性。