站在2022看Layer2
自2008年BTC诞生以来，无数天才项目相继涌现，让行业彻底告别了纯叙事的空气币时代。然而尴尬的是，经历了14年的快速发展，行业目前最大的痛点仍然是基础设施不够完善，以Layer2（L2）为代表的以太坊扩容和以太坊合并越来越近，矿工去向何处，第一次让我们看到了解决这个问题的难题。在此背景下，GeniiData华语区团队联合金色财经，邀请到三名资深行业分析师：Peter @peter3050, Tom @tomtsan79919541, Gary @garymetaz，和一名社区数据分析师：0xFalse @0x_false, 对L2的现状做一个盘点。本文将从下述三个章节进行阐述，受限于作者的认知局限，可能在信息、数据等方面存在错漏，欢迎大家交流指正。加密行业从来不缺少话题，在这个话题排行榜上以太坊的扩容永远占有一席之地。（一）行业需求在区块链不可能三角中（去中心化、安全性、可扩展性），以太坊选择了牺牲可扩展性，导致作为世界计算机的以太坊，每秒15笔的交易能力（TPS）很难满足大量的用户需求。而作为用户能感受到是，不断增长的需求带来网络的拥堵，推高了gas费，如下图所示，2022年Q1，gas费一度接近0.01Eth，即每笔交易费用接近20几美金，对于社交、游戏等充满高频低价值动作的行业，这种费用显然是难以承受的。高gas费某种程度上已经抑制了生态的发展，特别是一些高频低价的活动，很难在以太坊上获得生存空间。Web3在迈向十亿用户的路上，拥堵和高gas费成为了很大的瓶颈，扩容是势在必行。（二）扩容路线以太坊2.0以太坊2.0计划通过分片来实现提高网络的处理能力和吞吐量，在以太坊分片架构中，每个分片都是一个单独的区块链，它们共享一个共识机制，但是在操作上是独立的。这意味着，每个分片都有自己的节点、挖矿节点和矿工，并且各自运行自己的智能合约。分片架构使得以太坊网络能够更有效地处理事务，同时还可以提高网络的安全性。以太坊分片是一种有前途的技术，目前正在开发中，唯一的缺点就是不知道何时才能完成，毕竟在飞机飞行的时候更换发动机是个非常有挑战性的工作。在主链扩容遥遥无期时，大家自然寻找通过L2来实现扩容，主要有5个路线：状态通道、子链plamsa、侧链、rollup和。状态通道。状态通道允许用户进行多次脱链交易，而仅向以太坊网络提交两次交易-一次在打开时提交，一次在关闭通道时提交。通过这种方式可以将TPS提高1000，但是这个模式只支持固定数量的用户，而且不支持智能合约。子链。Plasma是一个以太坊的低配复制版本，称为子链（childchain），它可以扩展多层，在子链上有孙链或者曾孙链。与状态通道不同，Plasma的可以支持灵活数量的用户。但是子链没有自己的安全机制，数据和安全性都依赖于主网，而且同样不支持智能合约。侧链。侧链比子链又更进了一步，拥有自己的共识机制和安全性保证，进一步优化了交易速度，其中最知名的就是Polygon。侧链与以太坊相关联，可以独立运行。但是侧链仍然存在一些明显的缺点，首先是数据与主链隔离，而且去中心化的程度相比以太坊更差。Rollup。rollup的核心理念就是将共识与执行脱钩，在L2执行交易，将大量交易汇总生成一大批次，将交易结果发布在L1，并通过证明机制验证交易结果的有效性。根据证明机制的不同，又可以分为：optimistic rollup 和 zk rollup，具体的差异在后需详细介绍。Validium。Validium也采用zk rollup的证明方式，但是不同于rollup将数据存放在链上，Validium的数据是存放在链下的一组数据公证人来管理，所以其安全性较差。经过上面简单的对比，大部分的扩容方案都存在着明显的缺点，虽然rollup目前也不完美，但是相比之下是目前最可靠的扩容方式，所以本文将围绕rollup来讨论L2的扩容之路。1、optimistic rollupoptimistic rollup的操作者将链下（以太坊之外）交易打包成一个批次并将其发送到以太坊进行公证，并通过压缩来减少发布在以太坊的数据量，这两项操作都将很大的节省费用。optimistic rollup之所以被认为是“乐观”的，因为它先假设链下的交易是有效的。依赖于欺诈证明来验证交易的正确性，在提交至以太坊L1后，设置一个挑战期（通常为一周），期间如果没有挑战，那这批数据就被认定为是最终状态。如期间被挑战成功，被证明是错误状态，则会被删除，用重新计算后的正确结果替代。提交这笔错误交易的打包者会被惩罚，同时挑战成功者会被奖励。基于optimistic rollup有两个明星级产品：Optimism和Arbitrum，虽然基于同样的rollup技术，但是两者也有些差异，主要是在欺诈证明的处理上。
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