Análisis profundo de Plasma: arquitectura de Cadena de bloques de alto rendimiento diseñada específicamente para moneda estable Layer 1

1. Antecedentes y Resumen

Fuente de la imagen:https://www.plasma.to/

Mercado y demanda de stablecoins: Las stablecoins son uno de los pocos campos en el ámbito de blockchain que ha logrado una coincidencia de mercado de productos (PMF). Actualmente, se utilizan ampliamente en escenarios como pagos diarios y remesas transfronterizas en todo el mundo. Sin embargo, las altas tarifas de transacción y el limitado rendimiento de cadenas generales como Ethereum no coinciden completamente con las necesidades específicas de las aplicaciones.

Posicionamiento del proyecto Plasma: Plasma es una blockchain Layer1 de alto rendimiento optimizada para stablecoins, que parte de las cadenas laterales de Bitcoin y es compatible con la Máquina Virtual de Ethereum (EVM). Su objetivo es proporcionar transferencias de USDT sin tarifas y con alta capacidad de procesamiento. Su objetivo central es reducir el costo de circulación de las stablecoins en la cadena, aumentar la eficiencia de procesamiento y proporcionar una red de liquidación subyacente para escenarios de uso diario de stablecoins (como transacciones en cadena, remesas transfronterizas, liquidaciones comerciales).

Características clave: Plasma tiene una arquitectura de red propia que incluye consenso PlasmaBFT, un entorno de ejecución basado en Reth, un modelo de Gas personalizado, canales de stablecoins sin costo, transacciones privadas y otras características. Además, el proyecto ha obtenido el apoyo de instituciones reconocidas como Bitfinex, Founders Fund y Framework Ventures, y colabora con proyectos de stablecoins (como Ethena, USDT0) y empresas de tecnología financiera (como Yellow Card) para construir activamente un ecosistema de stablecoins.

2.Arquitectura técnica

2.1 PlasmaBFT mecanismo de consenso

  • Plasma utiliza un algoritmo de consenso PlasmaBFT desarrollado de manera independiente (una versión mejorada de Fast HotStuff), simplificando la fase de consenso en dos etapas (preparación y preenvío), e introduciendo el procesamiento paralelo en forma de tubería para lograr un consenso de alta concurrencia.
  • PlasmaBFT alcanza la certeza de transacciones en subsegundos y soporta miles de transacciones por segundo en una arquitectura de cadena única (los datos del equipo muestran que puede superar las 2000 TPS). Este consenso BFT proporciona finalización rápida y alta seguridad a la red, con un mayor rendimiento en comparación con el mecanismo de verificación PoS de Ethereum.

Entorno de ejecución compatible con EVM 2.2

  • La capa de ejecución se basa en el cliente Reth desarrollado por Paradigm (cliente de ejecución de Ethereum implementado en Rust), que cuenta con ventajas como una arquitectura modular, seguridad en memoria y alto rendimiento. El entorno de ejecución de Plasma es completamente compatible con Ethereum (los contratos inteligentes de Solidity se pueden desplegar directamente), y soporta herramientas de desarrollo como MetaMask y Hardhat.
  • Los desarrolladores pueden reutilizar el código y los contratos existentes del ecosistema de Ethereum, simplificando el trabajo de migración. Plasma combina el modelo de cuentas de Ethereum y el modelo UTXO de Bitcoin (que soporta el pago de tarifas de Gas con Bitcoin) para lograr una experiencia de liquidación de pagos flexible.

2.3 Puente de Bitcoin (Bitcoin Bridge)

  • Plasma envía periódicamente el hash raíz del estado en cadena a la cadena principal de Bitcoin, logrando un anclaje seguro. Los validadores de Plasma que ejecutan nodos de Bitcoin pueden verificar bloques y transacciones de Bitcoin. Cuando los usuarios envían BTC a la dirección del puente, los validadores detectan y emiten una cantidad equivalente de BTC empaquetado (wBTC) en la cadena de Plasma, y al canjearlo, liberan el BTC de la red principal utilizando una firma Schnorr de umbral.
  • Este diseño aprovecha la seguridad y descentralización de Bitcoin, proporcionando a Plasma una certeza final y capacidad de auditoría similar a la de Bitcoin, sin necesidad de cambiar el protocolo de Bitcoin. En el futuro, Plasma planea integrar nuevas tecnologías como BitVM, OP_CAT, ZKP, entre otras, para mejorar aún más la seguridad y descentralización del puente.

2.4 Modelo de Gas Personalizado

  • Plasma admite el uso de múltiples tokens para pagar las tarifas de transacción: los usuarios pueden utilizar el token nativo XPL o activos de la lista blanca (como USDT, BTC) para pagar el Gas. Si se utilizan tokens no nativos para el pago, los oráculos en cadena los convertirán al XPL al precio de mercado para pagar las tarifas.
  • El sistema introduce un mecanismo de doble canal de negociación: la red se divide en "canal de negociación con tarifas" y "canal de negociación gratuito", procesando en paralelo negociaciones con diferentes estrategias. Las transferencias de stablecoins pueden optar por entrar en el canal gratuito (sin necesidad de pagar comisiones), mientras que las operaciones que requieren alta eficiencia utilizarán el canal prioritario y pagarán XPL para acelerar. A través de una priorización adaptativa de retraso, los usuarios pueden elegir entre "cero costos lentos" o "pago rápido".

2.5 Módulo de pago privado

  • La investigación de Plasma introduce transacciones privadas (Shielded Transactions) en la cadena, ocultando información como el historial de transacciones, el receptor, el remitente y el monto, para proteger la privacidad del usuario.
  • Teniendo en cuenta los requisitos de cumplimiento financiero, el diseño de Plasma podría incluir funciones de divulgación de información selectiva: se pueden abrir los detalles de las transacciones al cumplir con las auditorías regulatorias, mientras que se protege de forma predeterminada la privacidad del usuario. Este módulo de privacidad es similar a la tecnología de monedas de privacidad como Zcash, pero necesita equilibrar la supervisión y la regulación.

2.6 Otras características técnicas

  • Diseño de arquitectura de alta escalabilidad: A través de la modularidad y sincronización por fases del cliente Reth, los nodos de Plasma aceleran la sincronización y el procesamiento paralelo para mejorar el rendimiento.
  • Soporte de herramientas: Se lanzarán APIs, SDK y otras infraestructuras enfocadas en stablecoins (la hoja de ruta menciona un lanzamiento por etapas de herramientas nativas), simplificando el desarrollo e integración de aplicaciones.

Diagrama de arquitectura de tecnología Plasma (fuente: Gate Learn creador Max)

3. Escenarios de aplicación

Tabla de escenarios de aplicaciones de Plasma (Fuente: Gate Learn creador Max)

Pago de stablecoins sin comisiones: Plasma está diseñado para escenarios de pago diarios con stablecoins, ofreciendo una experiencia sin interrupciones similar a los pagos entre pares y la liquidación para comerciantes. Con el canal gratuito de USDT, los usuarios pueden realizar transferencias de USDT sin comisiones en Plasma (referencia a los casos de uso masivo de USDT en Tron), lo que reduce los costos para los usuarios y mejora la experiencia.

Remesas transfronterizas y pagos internacionales: En regiones con inestabilidad monetaria (como África y América Latina) y en áreas bajo sanciones económicas, las stablecoins se han utilizado ampliamente para el almacenamiento de valor y las remesas. Plasma puede actuar como una red de pagos transfronteriza, aprovechando su alta capacidad de procesamiento y sus bajos costos, para apoyar la transferencia de stablecoins a nivel global, resolviendo los cuellos de botella en las remesas de los canales tradicionales.

Finanzas digitales conformes: Plasma está colaborando con proyectos como Ethena (una stablecoin descentralizada en dólares) y planea lanzar versiones localizadas y conformes de stablecoins. Su infraestructura es adecuada para el uso de instituciones financieras, por ejemplo, los bancos y las empresas de pagos pueden integrar rápidamente los pagos y la liquidación de stablecoins a través de la API de liquidación de Plasma, promoviendo la aplicación de stablecoins en el sistema financiero convencional.

Liquidación de comerciantes y micropagos: Aprovechando un alto rendimiento y bajo costo, Plasma puede ofrecer a los comerciantes servicios rápidos de pago y liquidación. Por ejemplo, el mayor proveedor de infraestructura de stablecoin en África, Yellow Card, utilizará las transferencias gratuitas de USDT de Plasma para ayudar a los comerciantes a gestionar pagos punto a punto. Además, los contratos inteligentes pueden soportar micropagos basados en stablecoin, como pagos a plazos, suscripciones, etc.

Stablecoins DeFi y Ecología: Se planea implementar múltiples stablecoins y protocolos DeFi en Plasma. Se ha comunicado con varios proyectos DeFi como Curve, Maker, Aave, Morpho, etc., para integrar y ofrecer a los usuarios servicios como intercambio de stablecoins, préstamos, y agricultura de rendimiento. Gracias a la compatibilidad con EVM, los contratos DeFi existentes se pueden migrar rápidamente, formando una rica ecología financiera de stablecoins.

Modelo económico 4.XPL

4.1 Emisión y distribución

Fuente de la imagen: https://docs.plasma.to/docs/get-started/xpl/tokenomics

  • El token nativo de Plasma XPL tiene un suministro total de 10 mil millones de unidades. En la fase de oferta pública del mainnet, se emitió el 10% (1 mil millones de unidades) para que los inversores las compraran, con un precio unitario fijado en 0.05 dólares, correspondiente a un objetivo de financiamiento de 50 millones de dólares.
  • La suscripción de tokens se realiza depositando stablecoins como USDT/USDC/USDS en la Plasma Vault en la cadena de Ethereum para la asignación de staking. La cantidad final suscrita alcanzó 500 millones de dólares, el doble del objetivo (depósito de aproximadamente 500 millones de dólares, de los cuales USDC ~345 millones, USDT ~146 millones), lo que muestra el alto reconocimiento de los inversores hacia la visión del proyecto.

4.2 Mecanismo de bloqueo de fondos

  • Para garantizar la equidad y la estabilidad, el depósito de la venta de tokens se bloqueará a partir del 14 de julio, y los participantes deberán mantener sus fondos bloqueados durante al menos 40 días después del cierre de la suscripción. Los inversores estadounidenses tendrán un período de bloqueo más largo, de hasta 12 meses, para cumplir con los requisitos regulatorios locales. Los usuarios del Reino Unido y de algunas áreas restringidas están excluidos de participar.
  • Este mecanismo de bloqueo limita la circulación a corto plazo, reduce el riesgo especulativo y mejora la estabilidad temprana de la red.

4.3 Inflación y distribución (prevista)

  • Plasma aún no ha publicado un plan completo de inflación. Sin embargo, se pueden consultar los modelos de otras cadenas de bloques de alto rendimiento (como Avalanche, Cosmos), donde generalmente se establece una inflación anual (para recompensar a los validadores y apoyar la construcción del ecosistema). Plasma podrá explicar en publicaciones futuras la tasa de inflación anual de XPL y el mecanismo de distribución.
  • Los poseedores de XPL pueden usarlo para pagar tarifas de transacción (Gas) y participar en la gobernanza de la red, lo que ayuda a formar una demanda de valor intrínseco.

4.4 Staking y gobernanza

  • Plasma utiliza un modelo de Prueba de Participación (PoS), XPL se puede utilizar para la participación (staking) de nodos de validación, asegurando la seguridad de la red. Los participantes recibirán tarifas de transacción y recompensas de bloques como retorno, similar al mecanismo de Ethereum o Avalanche.
  • Se espera que el token XPL también tenga funciones de gobernanza, donde los poseedores de tokens puedan participar en propuestas y votaciones en la cadena, decidiendo sobre cuestiones importantes como las actualizaciones del protocolo y el uso de fondos (similar al papel de gobernanza de tokens como ARB, OP, etc.). El mecanismo de gobernanza específico y el sistema de ponderación de votos aún están por ser anunciados por el equipo del proyecto.

5. Comparación de la industria

5.1 Otras cadenas de bloques Layer1

  • Ethereum (Ethereum): La primera plataforma de contratos inteligentes a gran escala, con el ecosistema más rico y una alta garantía de seguridad. Sin embargo, su capacidad de procesamiento de red base es de solo aproximadamente 15 TPS, y las tarifas de transacción en períodos de alta demanda pueden alcanzar decenas de dólares, por lo que no es adecuada para pagos frecuentes y de bajo monto. Aunque las soluciones Layer2 de Ethereum pueden reducir los costos, aún dependen de la seguridad y la velocidad de liquidación de su cadena principal.
  • Solana: Diseñado para alcanzar un rendimiento extremadamente alto, con un TPS teórico máximo de 65,000 y un TPS promedio en la red principal de 2,000 a 3,000; tarifas de transacción muy bajas (aproximadamente 0.00025 dólares). Las desventajas son el grado de centralización y problemas de estabilidad de la red (ha tenido múltiples caídas). Solana es una plataforma no EVM (utiliza Rust/Solana VM), incompatible con el ecosistema de Ethereum.
  • Avalanche: utiliza una arquitectura de múltiples cadenas (X-chain, C-chain, P-chain) para lograr un alto rendimiento, siendo la C-chain compatible con EVM. El TPS típico puede alcanzar miles (aproximadamente 4500 TPS), el tiempo de confirmación es de menos de 1 segundo y la tarifa de transacción es baja (aproximadamente 0.08 dólares). Avalanche ofrece subredes personalizables, con alta flexibilidad; sin embargo, la escala del ecosistema y el número de nodos de validación son relativamente menores en comparación con Ethereum.

En comparación con estas cadenas de bloques públicas generales, Plasma se centra en el escenario de las monedas estables. Combina la seguridad de Bitcoin y la programabilidad de Ethereum, optimizando la experiencia de transferencia de monedas estables mediante la característica de cero tarifas y alta capacidad de procesamiento. Mientras que las cadenas de bloques públicas tradicionales a menudo no pueden cumplir simultáneamente con bajas tarifas y alta concurrencia. La estructura de cero tarifas de doble canal introducida por Plasma y el anclaje en Bitcoin son sus ventajas diferenciadoras.

5.2 Solución de escalado Layer2

  • Optimism y Arbitrum (Resumen Optimista): Ambos son soluciones de escalado Layer2 para Ethereum, que trasladan la mayor parte de las transacciones fuera de la cadena y envían datos periódicamente a la red principal de Ethereum, lo que mejora significativamente el rendimiento y reduce los costos. Son completamente compatibles con EVM y permiten la migración de contratos de Ethereum a Layer2. La seguridad depende de Ethereum: las transacciones se asumen inicialmente como válidas, y en caso de disputa se activa un mecanismo de "prueba de fraude" para corregir. Actualmente, el valor total bloqueado y el volumen de transacciones de Arbitrum son superiores a los de Optimism (TVL de Arbitrum es de aproximadamente 15.94 mil millones de dólares, tasa de transacciones de aproximadamente 5.9 TPS; TVL de Optimism es de aproximadamente 9.36 mil millones de dólares, tasa de transacciones de aproximadamente 3.8 TPS). Ambos emiten tokens de gobernanza (ARB, OP) y no ofrecen un mecanismo de transacciones gratuitas, aún se requiere el consumo de Gas de Ethereum.
  • ZK Rollups (Acumulaciones de conocimiento cero): Incluyendo zkSync, StarkNet, etc., utilizan la tecnología de pruebas de conocimiento cero para empaquetar transacciones fuera de la cadena y enviar pruebas de validez a Ethereum. Sus características incluyen una confirmación de finalización más rápida (sin período de desafío) y una mayor seguridad, pero el costo computacional de generar pruebas es alto. Actualmente, principalmente soporta versiones compatibles con EVM. ZK Rollups pueden ofrecer un mayor rendimiento y liquidación instantánea en escenarios de monedas estables, pero el ecosistema y el apoyo a desarrolladores aún están en crecimiento.

Plasma vs Layer2 Plasma, como una cadena de bloques independiente Layer1, tiene un modelo de seguridad y finalización que se diferencia claramente de Layer2. Layer2 depende de Ethereum como respaldo, y necesita esperar el período de prueba de fraude o la generación de pruebas; mientras que Plasma utiliza consenso BFT, lo que permite la confirmación de bloques en tiempo real; Plasma ancla el estado a la red de Bitcoin, en lugar de a Ethereum, lo que significa que Plasma no se ve afectada por la congestión de la red de Ethereum. Al mismo tiempo, Plasma ofrece un canal de stablecoin sin comisiones, lo cual es una característica que la mayoría de Layer2 no tiene.

5.3 Comparación de puntos clave de rendimiento y diseño

Capacidad de procesamiento: Plasma puede procesar miles de transacciones por segundo (con un objetivo de más de 2000 TPS). En comparación, la red principal de Ethereum tiene aproximadamente 15 TPS, Solana mantiene entre 2000 y 3000 TPS, Avalanche C-Chain alrededor de 4500 TPS, mientras que Optimism y Arbitrum actualmente se encuentran en el rango de un solo dígito TPS.

Costo de tarifas: Plasma no cobra comisiones por transferencias de stablecoins; mientras que en la red principal de Ethereum, las comisiones pueden superar los decenas de dólares en momentos de alta demanda, la tarifa de Solana es insignificante, Avalanche alrededor de $0.08. Layer2 debe pagar el Gas de Ethereum, que generalmente es inferior a la red principal de Ethereum, pero no puede ser completamente gratuito.

Compatibilidad ecológica: Plasma es compatible con Ethereum (los contratos Solidity se pueden desplegar directamente), es amigable para los desarrolladores; el ecosistema de Solana es independiente; Avalanche soporta múltiples cadenas pero requiere el uso de la C-chain; Layer2 hereda completamente el ecosistema de Ethereum.

Seguridad y descentralización: Plasma utiliza Bitcoin como base de seguridad (anclaje en cadenas laterales), disfrutando de las ventajas de seguridad y descentralización de Bitcoin; Ethereum utiliza PoS, con alta seguridad; Solana tiene una gran controversia sobre su centralización; Avalanche tiene una arquitectura de múltiples cadenas pero con un tamaño de nodo inferior al de Ethereum; Layer2 hereda la seguridad de Ethereum.

Aplicación de localización: Plasma se centra en el escenario de pagos con stablecoins, sin prestar atención a funciones complejas como NFT o juegos, por lo que su arquitectura es ligera y eficiente. En comparación, otras cadenas tienen múltiples funciones, pero pueden desviarse de las necesidades de circulación de stablecoins.

6. Resumen y Perspectivas

Posicionamiento y potencial de Plasma: Plasma se dedica a crear una cadena de bloques dedicada a las stablecoins, atrayendo aplicaciones masivas de stablecoins con alto rendimiento y cero costos. Este posicionamiento es poco común en la actualidad, similar a la metáfora del "Everything Bagel" en la película "Everything Everywhere All at Once" — una infraestructura para stablecoins que lo abarca todo. Con su estrecha relación con la empresa matriz de Tether y sus fundadores, numerosos socios ecológicos (Ethena, USDT0, Yellow Card, etc.) y una arquitectura tecnológica líder, Plasma tiene el potencial de convertirse en una infraestructura clave en el mercado de las stablecoins.

Actualmente, Plasma sigue en una etapa temprana, la mainnet aún no se ha lanzado oficialmente y su implementación técnica y atractivo ecosistémico deben ser validados por el mercado. La clave radica en si se puede atraer rápidamente a desarrolladores y usuarios después del lanzamiento de la mainnet, estableciendo así el efecto de red de la red de liquidación de stablecoins. Al mismo tiempo, la regulación y la seguridad también deben ser objeto de atención continua, especialmente el equilibrio entre transacciones privadas y cumplimiento.

Perspectivas Futuras: A medida que la demanda de stablecoins sigue creciendo, la necesidad de una infraestructura de cadena propia se vuelve cada vez más destacada. La innovadora propuesta de Plasma y su potente grupo de seguidores lo convierten en uno de los proyectos a tener en cuenta. En el futuro, si Plasma podrá cumplir con su promesa de cero tarifas y alto rendimiento, así como cómo logrará un lugar en un entorno de coexistencia de múltiples cadenas, será un punto de observación clave.

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