【三分鐘小知識】電子工業之母：PCB產業
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大家安安，我是小助理🦖
新時代的電子元件技術不斷創新，如:5G通訊、AI人工智慧、大數據、雲端運算，與 PCB 有關的股票也因此不斷創新高，帶動了 PCB和電子相關產業(5G、車用電子、Apple)的投資熱潮，今天小助理就要帶大家一起來了解電子工業之母－PCB。
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PCB(印刷電路板) 是將零件與零件之間複雜的電路銅線，經過細緻的規劃後，蝕刻在一塊板子上，作為提供電子零組件在安裝與互連時的主要支撐體，負責固定電子零件、提供零件電流，是所有電子產品不可或缺的基礎零件，也因為如此， PCB 產業素有「電子工業之母」的名號。
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PCB 上、中、下游的產業供應鏈：
📍上游為玻璃纖維、銅箔及樹脂等材料
📍中游為銅箔基板（CCL）及印刷電路板
📍下游為各類電子產品
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沒有 PCB ，空有電子零件，也無法展現電子產品的功效，雖然 PCB 是個老行業，猶如小兵般不起眼，卻持續扮演電子科技業重要的基礎角色。
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PCB 相關的應用領域都在圖片中，快去看看吧，希望透過今天的三分鐘小知識，你對 PCB 產業能有更進一步的認識！
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【 Demo Day The Innovators 5 新創搶先報2⃣】
本次Demo Day除了有 新北市-亞馬遜AWS聯合創新中心 Batch#5的新同學外，還有Batch#4的成員以及來自 新北創力坊 InnoSquare的優秀團隊一起共襄盛舉，今天繼續為大家點名介紹👏
📍 分子智藥
VIRTUALMAN能預測臨床前藥物開發的實驗結果，並提供明確的藥物最佳化指引，不同於傳統AI工具的「黑盒子」，VIRTUALMAN革命性的可解釋人工智慧技術，讓客戶理解AI模型分析結果，以快速取得進展並降低60％錯誤率。透過精準易懂的預測結果，配合分子結構的修飾建議，替客戶減少不必要的實驗，節省時間成本。
📍奎景運算
提供FAST-AI-深度學習的加速工具，透過最佳化環境設定與自動化運用多台GPU伺服器，加速AI模型訓練工具並1鍵部署到大量的AI終端。FAST-AI為AI研發工具提供快速、簡單且支援不同的雲端硬體。透過簡單的工作坊，公司內的領域專家便可使用，節省開發時間比對手先一步取得先機。
📍智慧貼紙
為各行業提供工業4.0/機器無痛升級方案，以最低的學習成本和較高的投資回報率升級機器。Smart Tag為整體解決方案，由軟性電路板黏貼至機器表面，進行多點位資料蒐集，如震動、溫度及濕度等紀錄，再串接至客戶端系統或者上傳雲端數據中心，藉由機器學習及數據模型進行分析，並預測機器的運作模式，解決工廠產能及良率的問題。
📍極現科技 Earthbook
earthbook無人機任務及數據服務平台提供多種無人機影像、空拍直播與光達掃描等，為線上下單、即買即用的創新空拍商業服務，需求者毋須再煩惱無人機之購置、維護成本，並可將成果透過瀏覽器在平台中直接套疊其他資訊做加值利用與AI分析。從空拍到應用，earthbook以自有技術建立4D雲端DaaS平台，提供客戶完整服務。
📍玩咖旅行社 Tripresso 旅遊咖
專長資料串接與數據整合，提供B2C與B2B服務，建構多樣化的旅遊場景解決方案，從全球供應鏈串連、即時線上訂購、後端管理系統與企業所需的簽核、報支等管理功能等，提供消費者、企業客戶與旅遊同業一站式的系統，期待藉由數位轉型與技術開發，減少人力耗費，達成節省成本與增加效率的成果。
📍必揚實境科技 Veyond 必揚實境
本於期待科技創新可為人類生活帶來進步與改變的宗旨，相信教育與訓練的創新和科技化是值得耕耘又深具意義的領域。與各種具備專業知識的單位攜手合作，結合我們自身對於虛擬世界及網路應用的堅實基礎，共同建構各種教育、醫療護理、技能訓練等相關的創新解決方案。
📍米菲多媒體
以技術為核心，擁有多項發明專利及新型專利技術，致力提供XR核心技術開發及硬體整合服務，完善沉浸式體驗流程。2018年上線全台唯一的AR/VR/MR開發平台「MAKAR」。使用者不需學習程式，就能自由創建XR數位內容，發揮創意及想像力。米菲也與AR眼鏡、VR頭盔等設備商合作，進行軟硬體整合，提供SDK技術支援，並於2021年發佈可以直接在網頁觀看的「Web XR服務」。目前協助500家智慧工業、智慧教育、智慧醫療及商務客戶，達成操作培訓、產品演示、資訊管理以及數位轉型等創新XR應用。
📍圖題迷 TUTEEMI
由瓜地馬拉與台灣的創業家共同創立，是一家媒合外師家教與台灣人的平台。TUTEEMI解決語言與文化上的隔閡，提供台灣人與外師家教友善且安全的教學環境。依照每位學生不同的需求，與外師擬定課程，成為外師與學生的橋樑。目前平台上的外師家教來自17個不同的國家，提供的語言教學包含英語、法語、西班牙語與葡萄牙語。
📍凱匯金融科技 iEstate土斯債權
iEstate土斯債權為P2P借貸媒合平台，專注於解決中小企業、建商、不動產資金需求領域。運用P2P的特性，同時降低資金需求者資金成本，提高資金效率；降低債權人參與借貸門檻，提高借貸報酬，並合作區塊鏈圖靈證書，讓所有法律文件皆可上鏈存證。金流全面與銀行及第三方支付公司合作，確保iEstate不經手金流，搭配專業的案件審查團隊，創造P2P普惠金融的價值！
📍諾亞教育 諾亞教育 Know - Ya Edu.
由一群過去為補教老師、家教老師的成員所創辦，過去的教育體系並無法讓學生真正找到學習的意義以及熱忱，因此希望透過STEAM教育的模式打造一個全新的教育環境，讓學生們也能在快樂、有趣的創新環境中學習。最終願景是希望透過課程建立清楚的教學典範，再透過內容創作與電商，將諾亞教育的理念傳遞給更多的家長與學生。

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📜 [專欄新文章] 從 Rollups 來聊聊以太坊 Layer2 的演進

✍️ Kimi Wu

📥 歡迎投稿： https://medium.com/taipei-ethereum-meetup #徵技術分享文 #使用心得 #教學文 #medium

Photo by Clark Van Der Beken on Unsplash

去年 Defi summer 的熱潮後，以太上 Defi 應用呈現爆炸性成長，造就高昂的交易手續費，為了有更快的交易速度及可負擔的交易費用，人們對側鏈、Layer2 的需求更加強烈。Rollups 是 Layer2 的一種技術，在今年相當熱門，幾個耕耘已久的專案 zkSync、Optimism、Arbitrum 等也開始廣為人知。今天想來聊聊以太坊上 Layer2 技術的演進。

State Channel

state channel 最一開始是建立在 Bitcoin 上，最廣為人知的就是 lightning network。簡單來說，就是兩方在私下建立一條可以互相轉帳的通道，轉帳完畢後把通道關閉，接著將交易後的狀態更新到鏈上。若交易一筆後即關閉通道，那交易成本就跟在鏈上一樣，所以在實務上，通道一直開著（或是一段時間），交易數筆、數百筆後再上鏈更新狀態，藉此平均每筆的交易手續費就大幅降低。也因為只需通道雙方驗證交易內容，交易速度能大幅提升，讓小額支付能夠實現，就不需等10分鐘（Bitcoin）後交易才會被打包，甚至要等6個區塊的時間。而最早在以太上的 state channel 是 Raiden。

對於 Raiden 技術有興趣的可以參考這篇文章。

Plasma

Plasma 於2017年8月由 V 跟 Joseph Poon （Lightning Network的創始人之一）所提出，概念上是可以有鏈中鏈中鏈（就是Layer2 → Layer3 → … LayerN)，藉此可達到百萬級甚至更高的交易量，不過概念太美好，沒人知道怎麼實作。

隔年1月 V 提出了 Plasma 的第一個版本 Plasma MVP，是以 UTXOs 模型的設計，接著3月提出了第二個版本 Plasma Cash，同年（2018）Plasma 的提案數呈現著爆炸性的成長（絕大部分都是基於 Plasma MVP 跟 Plasma Cash 做改進）（如下圖），強大的社群力量，讓大部分關鍵的問題在同年年底都找到了解答。也為之後的 Optimistic Rollup 打下了基礎。

而較著名的開發團隊，除了 EF 出來的 Plasma Group 外，還有 OmiseGo 跟 Matic（現在的 Polygon）。

對 Plasma 技術有興趣的，可以參考這篇、這篇跟這篇

https://ethresear.ch/t/plasma-world-map-the-hitchhiker-s-guide-to-the-plasma/4333

Plasma 看似一切美好，但因為資料的可取得性（data availability）的問題，使得在使用者體驗上有點糟糕。

Plasma 的所有交易資料都在 Plasma 鏈上，而 Plasma 鏈的礦工（即operator）只需繳交 Merkle root 到 L1 的合約作公證就好。因此若 operator 作惡，在 Plasma 鏈上交易者，就需有能力證明 operator 作惡。

在 Plasma 設計中有”所有者”的概念（UTXOs 的設計中，收款者需要到拿送款者的轉出證明，才能動用這筆款項，轉出證明只有收款人會擁有），如果該所有者不關心自己的資產，就可能造成資產無效的結果（account-based 的設計，若你不理你的帳號，別人一樣可以轉帳到你的戶頭中）。因此每個交易者須有能力自行提出證明，無法委託第三方。

而要證明這件事，用戶需要把 Plasma 鏈上的交易都下載下來，才能證明 operator 做了一件不合法的行為，也才能產生詐欺證明（fraud proof）到 L1 上的合約來證明 operator 作惡。而這個送出的詐欺證明，必需要被確保可以安全地送到 L1 上的合約被執行，因此需要有一段挑戰期，讓使用者可以下載及驗證資料（或是網路塞車造成詐欺證明無法被合約執行）。

題外話，Eth 2.0 light client利用了 ECC （Error Correction Code）的原理，所以只需要部分資料就可以驗證正確性。

Rollups

同年（2018) 9月，在支線專注隱私性的開發的 Barry Whitehat 提出了 zk Rollup，隨後 V 也在以太坊研究員論壇發了一篇文章，解釋 zk Rollup 是如何運作的，並以On-chain scaling to potentially ~500 tx/sec through mass tx validation 為標題，也因此開啟了 Layer2 新的一頁。隔年（2019）三月，Matter Labs 獲得了 EF 的 grant 將 zk Rollup 產品化，也就是大家所知的 zkSync。

所謂的 rollups，一樣是在 Layer2 上做交易，不同的是 L1 上會記錄每一筆的交易紀錄。什麼！如果每一筆交易紀錄都上鏈，跟一般 L1 交易有什麼不同？想了解細節可以看這篇。簡單來說，在合約裡用了一顆樹來記錄每個帳號的狀態，樹的第幾片葉子（index）代表一個帳號地址，因此帳號就從20 bytes 的地址變成了幾個 bytes 的 index。以 ZK Rollups 來說，交易都是在 Layer2 被驗證過的，所以簽章資訊（65 bytes）也不用上鏈，Optimistic Rollups 會利用簽章聚合的技術，數百個簽章最終會被聚合成一個。因此，交易資料從原本100多 bytes 變成了10幾個 bytes。因為交易紀錄都 ”放上鏈“，資料可取得性也就不是問題了。

”放上鏈”指的是利用 calldata 的方式放在鏈上，並非一般認知的寫進合約裡。非０值的 calldata 每 byte 需要耗費 16 gas，而合約寫進一個 32bytes 的資料需要花 20,000（新增） or 5,000（修改） gas，相當於每個 byte 的成本為625 or 156 gas，約為 calldata 的 40 or 10倍。

同年（2019）六月 John Adler 在以太坊研究者論壇提出了Minimal Viable Merged Consensus，也就是大家熟知的 Optimistic Rollups 的原型，接著 Plasma Group 基於John Adler 的提案，提出了 OVM，從此 Layer2 上除了單純的轉帳外，還可以執行合約，也奠定了 Rollups 在 Layer2 的地位，開啟 rollups 的新世代。

StarkWare 團隊建立了可評估的數學模型，驗證了 calldata 的成本從64 gas 降到 16 gas並不會對鏈的安全造成危害，提出了 EIP-2028（在 Istanbul 上線），也是推動 rollups 可行性的重要一環。

Validity Proof v.s. Fraud Proof

Optimistic Rollups 跟 ZK Rollups 最近有很多文章在介紹跟比較，這邊就不贅述。這邊想聊的是資料的有效性，這篇文章解釋地很好，這裏擷取部分敘述。ZK Rollups 保證了上鏈的資料都是正確的，資料必須被驗證過是合法的（例如沒有被雙花）才會改變使用者的狀態（例如 balance），跟現在各個主鏈的設計是一樣的，稱作有效性證明（Validity Proof），這種設計假設大家都是壞人，要通過驗證才會相信你，確認資料是百分之百的正確聽起來很理所當然，但是背後要維護資料的正確性，需要相當高的成本。

Optimistic Rollups 則是相反，假設大家都是好人，送上鏈的交易都接受，當發現有人作弊，再靠檢舉機制來更正狀態，這稱作詐欺證明（Fraud Proof）。這樣的機制系統維護成本較低（L1 上不需要驗證每一筆資料的正確性），但需要多一個爪耙子的角色來維護系統的安全，也就多一個系統潛在的風險。而要確保爪耙子有足過的時間反應，就不能讓使用者即時地離開系統，這是 Optimistic Rollups 最被詬病的一點，提款要等七天（現在有第三方流動性提供者，使用者可以請第三方流動性提供者預付使用者的提款。使用者支付手續費來換取快速提款的服務，而流動性提供者則承擔資產鎖住七天的風險來賺取手續費。不過在 protocol 層以安全性為主要考量，還是需要較長的挑戰期）。

ZK Rollups 的實作上，也有數個小時的提款期，不過那是基於成本考量，而非安全性。

此外對照於 Plasma， rollups 的設計是 account-based，交易也都公開在鏈上，每個人都可以參與監督及提出詐欺證明。

ZK Rollups v.s. Optimistic Rollups

ZK Rollups 從資料的有效性來看勝過 Optimistic Rollups，離開系統時不需要額外的挑戰期，能即時提款離開系統，不過付出的代價就是交易延遲上鏈。因為產生 zkp 證明需要龐大的運算量，產生一次證明，大約需要10 ~ 20分鐘，所以說在 Layer2 上做一筆交易，10分鐘後你的交易才是有 L1 的安全性。

為了能盡早得知發出的交易是否完成，實作上會把完成的交易先丟上鏈，等zkp 證明產生後再上鏈驗證其正確性，若驗證成功，則交易視同有 L1 的安全性。

但是在通用性上，Optimistic Rollups 沒有複雜的 zkp 電路的限制，對於合約的支援度上更好，而且 zkp（SNAKRKs）在使用前需要一個盛大的啟用典禮（trusted setup ceremony）。

zkSync

zkSync 1.0 在去年（2020） 六月上線，因為不能執行合約，使用的專案並不多。同年的年初，Matter Labs 已經默默在開發一種新語言 Zinc，是可以在 zkSync 上開發合約的語言。年底，與 Defi 專案 Curve 合作，發表了在 zkSync上可以跑基本版的 Curve（兩幣交換）。今年（2021）三月，Matter Labs 發表了令人振奮的消息，zkSync 支援 EVM！只需要部分修改現有的合約就可以部署到 zkSync 上，測試網今年五月已經上線，主網預計8月上線。不過目前測試網上的交易量非常地少，相信在初期還是有相當多問題或是困難，以短期來看，Optimistic Rollups 陣營的速度跟支援度略勝一籌，不過個人相信長期會是 ZK Rollups 的世代（私心認為 lol），但最終還是由生態系的大小來決定贏家。

在 ZK 這個陣線上有延伸出不同的設計，為了加快速度及減少上鏈成本，StarkWare 提出了 Validium 的概念，資料不上鏈但使用 zkp 確保資料的正確性，像是 StarkWare 的 Volition 跟 Matter Labs 的 zkPorter 都是同樣概念的實作，不過不是本篇的重點，就不多解釋。

ETH 2

V在2020年10月提出了 A Rollup Centric Ethereum，rollup 也因此進到 Eth2 的規劃中。Eth2 的設計中 shard chain 是資料層，而在 phase 2 後才有執行層（也就是才能執行合約），V 的提案 除了讓 shard chain 當資料層外，也會內建 rollups 的邏輯。至於會採用哪種 rollups 目前沒看到結論，不過 V 本人是傾向 ZK Rollups。如果成真，那未來數百個 rollups 之間的溝通，將會是另一個挑戰 。

專案比較

ZK Rollups 有目前這幾個較知名的專案： zkSync（Matter Labs）、 Hermez（Iden3）、 Loopring（Loopring）、 StarkNet（StarkWare）跟 Aztec（Aztec）。

Optimistic Rollups 目前幾個專案 Optimism（Optimisim，前Plasma Group 成員）、 Arbitrum（Offchain Labs）、 Fuel（Fuel）。

這是目前幾大 rollups 的生態系（今年3月時的統計），比較值得一提的是，Uniswap 團隊因為社群的投票，也將會在 Arbitrum 上面部署，對於整個 Arbitrum 的生態，相信有很大的影響。

https://www.chainnews.com/articles/872971457746.htm

感謝 NIC Lin 及 Chih-Cheng Liang 的審查跟建議。若有錯誤或不同觀點，歡迎指教。

從 Rollups 來聊聊以太坊 Layer2 的演進 was originally published in Taipei Ethereum Meetup on Medium, where people are continuing the conversation by highlighting and responding to this story.

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上一集的雙切開關留言中
有蠻多人提到「三切開關」
因此我們續接上次的「標準式雙切開關」電路
用了秘密武器「四路開關」做轉接
成功延伸出三切電路!!!
另外
這次特別有請梁師傅在操作完之後
用佩佩豬彩色筆畫電路圖講解~
今天就跟著宅水電的腳步一起學習吧!!!
Let's Go!!!
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無限連接是一款以電路板為設計概念的圖像拼接類桌上遊戲。

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