Plasma的設計模型使得人們可以通過發送鏈下消息來轉移鏈上資產。它通過將交易吞吐量轉移到Plasma鏈上實現根鏈的擴容。 你可以想象這樣一個場景：一位教授需要在短時間內給許多試卷打分數。他可以將這個工作分配給助教，由后者評閱試卷上的作答，并合計每題小分，只將最終分數報告給教授。

每條Plasma鏈都會將有關交易順序的消息換算成一個哈希值存儲在根鏈上。比特幣和以太坊都屬于根鏈——這兩條區塊鏈具有很高的安全性，并且通過去中心化保證了（安全性和活性）。本文列舉的所有例子均將以太坊作為根鏈。

“Plasma不是帶有默克爾樹的中心化服務器。 —— Vitalik， 2018 年瑞士楚格 TechCrunch 。

Plasma設計模型有兩個主要的分支：Plasma MVP 和 Plasma Cash 。如果你想了解更多關于 Plasma 的研究譜系，請點擊文末鏈接。讓我們先了解一些背景知識并簡要介紹使用流程，再深入探究各個部分。

知識點速覽

稀疏的默克爾樹：大小恒定的 完美 默克爾樹，之所以稱作‘稀疏’是因為多數葉節點都是空的。

經濟確定性：確保操作的不可撤回性，除非某一方花掉一大筆錢來產生另一種結果。

UTXO：unspent transaction output（未花費的交易輸出）的縮寫。每個交易必須從有效的 UTXO 集合中得到輸入值。每個交易的輸出值組成新的 UTXO 集合。比特幣使用的就是 UTXO 模型。

前方高能預警！

1：想要成為 Plasma 運營者的人（wannabe Plasma Operator）將 Plasma 合約部署到主網上

如果交易所之類的實體想要實現高交易吞吐量和低延遲性（甚至是即時經濟確定性），不妨運行一條 Plasma 鏈并成為 Plasma 運營者。合約初始化過程中就會將合約所有者包含在內。

2：Plasma 運營者打包一個塊

運營者具有多重身份，其中一種是將交易聚集起來并排序打包進區塊，然后將這個 Plasma 區塊的哈希值提交至根鏈。

Plasma 有多種運行方式。不同的 Plasma 鏈可以有不同的治理規則、不同的代幣和狀態存儲方式等等，不過所有 Plasma 鏈會定期將哈希值提交至根鏈，以便確保與根鏈一樣的安全性。

3：新用戶 Kanye 在 Plasma 合約中質押以太幣換取 PETH

在主要的兩個 Plasma 設計模型中，你可以質押任意類型的代幣，該代幣會被轉化成符合 ERC20 標準的代幣，并通過 Plasma 鏈返還給用戶。如果 Kanye 質押了以太幣，他將獲得 PETH ！如果他質押了比特幣，他將獲得 PBTC ！（Plasma Cash 技術規范更支持 CryptoKitties 之類的 ERC721 資產，不過并非所有 Plasma 技術規范都支持任意類型代幣的質押。）

4：Kanye 向非 Plasma 智能合約成員 Donald 匯款

Kanye 并不是只能向 Plasma 合約以內的成員匯款！他也可以向以太幣大佬 Donald 匯款。

在 Plasma Cash 實現中，你質押的每種代幣都會被分配一個特殊的 ID 。 這些特殊的 ID 都存儲在稀疏的默克爾樹上。代幣交易只會改變代幣所在葉節點的索引（index）。這就好比房屋買賣——在進行交易之時房屋是不會動的，然而房主會更換，房契會記錄交易相關方以及換手率。這極大降低了檢查代幣歷史記錄的難度，因為你知道該看樹上的哪個位置！

讓我們關注一下 Kanye 發送給 Donald 的代幣的索引。Kanye 在發送代幣之時必須包括該代幣的歷史記錄。如果代幣經歷過多次交易，就會生成龐大的歷史記錄！我們將來會設法改善這一點。對 Donald 來說已經很棒了，因為他只需下載自己關心的代幣的歷史記錄。

5：Donald 有兩個選擇：是繼續花費 PETH ，還是創建一個“退出”交易在根鏈上換回以太幣。

如果 Donald 要將 PETH 換回以太幣，他無需像請求加入時那樣向運營者提交信息。出于匿名之需，Donald 想要立刻換回他的代幣，因此不想繼續交易 PETH 了。他取一段代幣的歷史記錄來證明所有權，并將其放入退出 Plasma 合約的請求之中。他的“退出”交易還包括 Gas 費和作為質押的 保證金 。如果審核通過，且沒人質疑 Donald ，Donald 就可以在根鏈上將 PETH 換回以太幣。

太棒了！我們已經充分解析了最佳案例的真實場景，下面讓我們深入研究一下各個部分吧：交易、退出機制和 Plasma 運營者的作用。要注意的是不同的實施方案之間存在各種規則和差異，不過你可以從下文了解一些核心的 Plasma 概念和術語。

交易

Kanye 在發送代幣之時必須將代幣的歷史記錄一起發送出去。Plasma Cash 的用戶只需下載并查看自己關心的代幣的歷史記錄。分片客戶端驗證能夠減少每位用戶的數據加載量。

然而，如果一個代幣經歷的交易次數過多，會導致歷史記錄過大而無法交易。我們建議可以通過設置檢查點來解決這一問題。 檢查點（Checkpoint）會將原先線性大小的證明縮減成一個常量，一旦檢查點敲定后，客戶端就可以提供上面的證明。Plasma Cash 檢查點建立在加密經濟聚合簽名之上，為代幣在區塊高度 Y 上由 X 所有這一紀錄提供經濟保證。

遺憾的是，在 Plasma Cash 上發送任意小額的代幣會困難得多（Plasma Debit 或狀態通道可以解決這一問題，詳情見延伸閱讀） 。用戶通過調用押金函數來指定押金金額。雖然通過 Plasma Cash 發送 ERC721 代幣比較好，但是 Plasma MVP 的 UTXO 模型可以更好地處理任意金額的代幣交易。

退出機制

·可以針對滿足以下情況的退款發起退出挑戰：

·要求退回已花費的代幣

·要求退回已退回的代幣

·要求退回有無效歷史記錄的代幣

任何人都可以提交欺詐證明來挑戰退出者，一經證實會沒收退出者的保證金。

如果遭遇攻擊怎么辦？

如果 Plasma 鏈遭受黑客攻擊，黑客必須提交”退出“交易才能成功偷走所有資金！在 Plasma Cash 上，黑客必須在“退出”交易中包括一張（作為安全保證金的）債券，他不能直接偷走所有錢。

Plasma 運營者

Plasma 運營者的主要作用是將交易聚集起來加入區塊，將每個 Plasma 區塊的默克爾根發布到根鏈上。

在更復雜的設計模型中，可以由 PoS 驗證者代替中心運營者，從而減輕關于交易審查的擔憂。不過，中心運營者帶來的好處多多，而且 Plasma 運營者的債權有很多有趣的用處：

·即時經濟確定性！由于運營者是區塊的創建者，他們可以提供交易打包和排序的相關保證。為防作弊，運營者要提供保證金；交易一經打包，用戶便知交易已然敲定

·懲罰無效退出：如果運營者許可了無效的“退出”交易，我們可以予以懲罰，并沒收保證金。

·Casper 驗證：運營者可以是 Casper PoS 驗證者！

你還能想到其它用處嗎？

Plasma 的設計模型

下圖顯示得更清楚一點：