Polygon 知识层概览：架构、交易与未来发展

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Polygon Proof-of-Stake（PoS）网络旨在解决以太坊生态系统内的可扩展性挑战。它作为以太坊的 EVM 兼容侧链运行，显著提高了交易吞吐量，同时大幅降低了 Gas 费用（即交易成本）。

双层级架构

Polygon PoS 网络采用以太坊进行结算，由以下两个层级构成：

交易生命周期

以下循环工作流程概括了当前 Polygon PoS 架构的运行机制：

  1. 用户发起交易：在 Polygon PoS 链上，通常通过智能合约函数调用实现。
  2. 公共检查点节点验证：这些节点根据 Polygon 链的当前状态验证交易。
  3. 检查点创建与提交：每约 30 分钟，验证后的交易会形成一个检查点，并提交至以太坊主网的核心合约。
  4. 核心合约验证：核心合约验证检查点的有效性。
  5. 交易执行：验证通过后，交易被执行，状态变更被提交至 Polygon PoS 链。
  6. 资产转移（可选）：如有需要，资产可通过核心合约中的退出队列提取至以太坊主网。
  7. 循环重复：用户可再次发起交易，回到第 1 步。

检查点验证与 L2 交易

检查点验证在确保 PoS 网络安全方面起着关键作用，尤其是在跨链交易和桥接过程中。对于简单的 L2 到 L2 代币转账等交易，状态最终性几乎是即时实现的。

以太坊上的核心合约

以太坊作为 Polygon PoS 架构的基础层，其生态系统中的一组核心合约在连接 Polygon PoS 与以太坊方面发挥着重要作用。这些核心合约负责多种功能，包括锚定 Polygon 链和处理资产转移。

以太坊主网上的核心合约包含一个关键特性：退出队列。该队列管理资产安全高效地转移回以太坊主网，使用户能够在 Polygon PoS 链和以太坊之间无缝移动资产，同时确保数据完整性和安全性。

公共检查点节点

公共检查点节点在 Polygon PoS 架构中充当验证者角色。它们主要执行两项功能：交易验证和检查点提交。当在 Polygon PoS 链上发起交易时，这些节点会根据当前链状态验证交易。在验证一定数量的交易后，它们会创建交易哈希的默克尔根（称为“检查点”），并将其提交至以太坊主网的核心合约。

这些节点的作用至关重要，因为它们充当以太坊主网和 Polygon PoS 链之间的桥梁。通过向以太坊核心合约提交加密证明，它们确保了数据的完整性和安全性。

未来发展

Polygon PoS 最初于 2020 年 6 月以 Matic Network 的名义推出，自成立以来经历了多次升级。最初设计为通过侧链扩展以太坊，而根据 Polygon 论坛的新提案，建议将 Polygon PoS 升级为基于零知识（ZK）证明的 Validium 方案。Polygon PoS 将很快采用 Polygon zkEVM 的执行环境以及专用的数据可用层。这一新架构将通过 Agglayer 与更广泛的 ZK 驱动的以太坊 L2 网络实现互操作。

Polygon PoS 将继续作为各种去中心化应用和服务的基础设施。有关以太坊上统一 L2 生态系统总体愿景的更多细节，可在相关创新与设计空间中找到。

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常见问题

Polygon PoS 是如何降低 Gas 费用的？

Polygon PoS 作为以太坊的侧链运行，将交易处理从主网分流，从而显著减少了网络拥堵和 Gas 费用。用户可以在 Polygon 链上以较低成本完成交易，仅需在必要时与以太坊主网交互。

检查点验证的主要作用是什么？

检查点验证通过将交易状态定期提交至以太坊主网，确保 Polygon PoS 链的数据安全性和最终性。它在跨链交易和资产桥接过程中尤为重要，为网络提供了额外的安全层。

公共检查点节点如何工作？

公共检查点节点负责验证 Polygon PoS 链上的交易，并定期将交易批处理为检查点提交至以太坊。它们通过加密证明确保数据的真实性和一致性，充当侧链与主网之间的信任桥梁。

Polygon PoS 未来的发展方向是什么？

Polygon PoS 正朝着基于零知识证明的技术演进，计划采用 zkEVM 执行环境和专用数据可用层。这一升级将进一步提升网络的可扩展性和隐私性，同时保持与以太坊生态的互操作性。

资产如何在 Polygon PoS 和以太坊之间转移？

用户可以通过核心合约中的退出队列将资产从 Polygon PoS 提取至以太坊主网。该过程涉及检查点验证和队列管理，确保资产转移的安全性和效率。