Plasma в Ethereum: как работает масштабирование и чем отличается от Rollup

сен, 20 2025

Транзакции в Ethereum часто стоят дорого, а сеть загружена до отказа. Что если бы часть нагрузки могла обрабатываться в отдельном, более лёгком слое? Именно эту задачу решает Plasma в Ethereum.

Что такое Plasma?

Plasma это архитектурный протокол, позволяющий создавать дочерние цепочки (sidechains), которые периодически передают финальное состояние в основную сеть Ethereum. Идея проста: вместо того, чтобы каждая транзакция проходила через основной блокчейн, она исполняется в отдельной цепочке, а лишь итоговый результат фиксируется в Ethereum. Это резко снижает нагрузку на главную цепочку и экономит газ.

Как Plasma вписывается в Ethereum?

Ethereum остаётся «корневой» сетью, где хранится окончательное состояние всех Plasma‑цепочек. Каждая дочерняя цепочка имеет собственный набор Smart Contract смарт‑контрактов, управляющих входом, выходом и верификацией данных в основной сети. Пользователь отправляет средства в Plasma‑контракт, который «запирает» их в Ethereum и выдаёт аналоги токенов в дочерней цепочке. При выходе средств из Plasma‑цепочки они «разбираются» обратно в основной сеть через процесс, называемый «операцией выхода» (exit).

Технические детали: sidechains, Merkle tree и валидаторы

Каждая Plasma‑цепочка - это Sidechain отдельный блокчейн, который периодически отправляет Merkle‑корень в основной Ethereum. Merkle‑дерево ( Merkle Tree структура данных, позволяющая быстро проверять включение транзакций без полной загрузки цепочки) служит доказательством того, что все операции в дочерней цепочке корректны.

Контроль над дочерней цепочкой осуществляют Валидаторы участники, которые формируют блоки в sidechain и подписывают их криптографическими доказательствами. Если валидатор нарушает правила, пользователи могут запустить процесс «форка» и вывести средства через безопасный механизм выхода, используя Merkle‑доказательства.

Важно отметить, что операции в Plasma ‑ цепочках требуют Gas тарифов, но они значительно ниже, чем в основной сети, потому что большинство вычислений происходит оф‑чейн.

Сцена с валидатором, голографическим блоком и 3‑мерным Меркле‑деревом.

Плюсы и минусы Plasma

  • Высокая пропускная способность: Дочерние цепочки могут обрабатывать тысячи транзакций в секунду, пока основной Ethereum остаётся свободным.
  • Низкие комиссии: Пользователи платят лишь небольшие сборы валидаторам, а не полную стоимость газа Ethereum.
  • Гибкость: Каждая sidechain может использовать собственные правила консенсуса (Proof‑of‑Authority, PoS и др.).
  • Сложный процесс выхода: Чтобы вывести средства, нужно строго следить за сроками и предоставлять Merkle‑доказательства.
  • Риск валидаторов: Если большинство валидаторов collude, средства могут быть заблокированы до завершения форка.
  • Отсутствие полной совместимости: Не все dApp‑ы могут напрямую работать с Plasma‑цепочками без адаптации.

Plasma vs Rollup: сравнение

Сравнительная таблица: Plasma, Optimistic Rollup, ZK‑Rollup
Параметр Plasma Optimistic Rollup ZK‑Rollup
Модель безопасности Зависит от валидаторов sidechain Фрод‑доказательства + челлендж‑период Криптографические доказательства (SNARK/STARK)
Задержка вывода Вплоть до недели (exit window) До 7 дней (challenge period) Мгновенно (on‑chain verification)
Пропускная способность Теоретически неограниченно, зависит от sidechain Около 2000‑3000 tx/s 5000‑10000 tx/s
Совместимость с EVM Требуется адаптация smart‑contractов Полная EVM‑совместимость Ограниченная (нужны zk‑примитивы)
Сложность реализации Высокая (меркл‑доказательства, exit‑процедуры) Средняя (fraud proofs) Высокая (генерация zk‑доказательств)

Как видно, Plasma всё ещё привлекателен для проектов, которым нужен полностью независимый слой и возможность кастомизировать консенсус. Rollup‑ы, особенно zk‑Rollup, предлагают мгновенный вывод и более простую интеграцию с текущими dApp‑ами, но требуют более тяжёлой криптографии.

Практические примеры использования Plasma

Некоторые известные проекты уже экспериментируют с Plasma:

  • OmiseGO - создал Plasma‑цепочку для быстрых платежей в Азии.
  • Polygon (ранее Matic) запустил гибридный подход, где часть функций реализована через Plasma, а остальные - через Rollup.
  • Arbitrum в начале 2024 протестировал Plasma‑модуль для NFT‑маркетплейсов, позволяя покупать токены без высоких газовых расходов.

Во всех случаях ключевым преимуществом было снижение комиссии до менее чем 1% от стоимости транзакции в основной сети.

Водяные картинки: OmiseGO, Polygon и Arbitrum показывают преимущества Plasma и Rollup.

Как начать работать с Plasma?

  1. Выберите готовый фреймворк или библиотеку. На GitHub доступны репозитории plasma-framework и matic-plasma.
  2. Склонируйте репозиторий и запустите npm install для установки зависимостей.
  3. Настройте соединение с Ethereum‑mainnet или тестовой сетью (Ropsten, Goerli). Вам понадобится RPC‑endpoint и кошелёк с небольшим количеством ETH для оплаты первого входа.
  4. Разверните Plasma Contract смарт‑контракт, управляющий процессом входа/выхода в sidechain с помощью Truffle или Hardhat.
  5. Запустите локальный валидатор sidechain: plasma-node start --network mainnet. Следите за генерацией блоков и публикацией Merkle‑корней.
  6. Для вывода средств инициируйте exit в контракте, предоставьте Merkle‑доказательство и дождитесь окончания периода выхода.

Важно регулярно проверять состояние exit‑периода, иначе средства могут быть «заперты» в дочерней цепочке.

Часто задаваемые вопросы

FAQ

Что отличает Plasma от обычных sidechain?

Plasma привязывает дочернюю цепочку к основной сети посредством периодических Merkle‑корней и механизма выхода, что обеспечивает дополнительную безопасность. Обычные sidechain могут работать полностью автономно без обязательной периодической привязки.

Нужны ли специальные токены для работы в Plasma?

Нет. Для входа в Plasma‑цепочку вы «запираете» обычные ETH или ERC‑20 токены в смарт‑контракте. Внутри sidechain они могут представляться как «wrapped» версии, но дополнительных токенов не требуется.

Можно ли использовать Plasma для NFT?

Да. NFT‑метаданные могут храниться в Plasma‑цепочке, а подтверждение владения передаётся в основной Ethereum через Merkle‑доказательства. Это уменьшает затраты на mint‑инг и трансфер.

Какие риски связаны с использованием Plasma?

Главный риск - возможность блокировки средств, если валидаторы злоупотребляют властью или если вы пропустите окно выхода. Поэтому рекомендуется использовать проверенные реализации и следить за статусом сети.

Какой протокол считается лучшей альтернативой Plasma в 2025‑м году?

В 2025‑м году dominantным решением стали ZK‑Rollup благодаря мгновенному выводу и высокой пропускной способности. Тем не менее, Plasma остаётся актуальным для проектов, которым требуется полная автономия sidechain.

Если вы планируете масштабировать dApp‑ы или снизить комиссии, стоит рассмотреть комбинацию Plasma и Rollup, выбирая каждый инструмент под конкретные задачи.