ROL:一文看懂Layer2和ETH2.0

作者是以太坊基金会下属机构Robust Incentives Group的科学家Barnabé Monnot。大量的图保证了文章的友好，作者的背景保证了严谨。

最近DeFi的主要项目都在密集的发布2.0版本的消息，仔细看过升级的细节就会发现，这些DeFi应用的升级在倒逼基础公链提速。

想提前布局的投资者，得看懂Layer2，要不然接下来除了追热度，都不知道咋投项目。

这是通往以太坊的道路。今天的以太坊就是eth2开发者所称的“eth1”，这是大家都知道并喜欢的当前工作证明(PoW)链。明天的以太坊不是eth1，也不是eth2，它只是……以太坊:eth2在今天的执行层上部署权益证明(PoS)和分片的综合成果。

今天让我们回溯一下。

用户想要做一些交易，所以他们把自己的交易发送给矿工，他们把它们打包成区块，并把他们的区块添加到一个不断增长的链中。矿工运行PoW共识机制1来决定下一个添加区块的对象，并执行区块中包含的事务，以确保它们是有效的。

加拿大央行就数字加元开启公众咨询:金色财经报道，加拿大央行正在探索发行中央银行数字货币 (CBDC)的可能性，已经开启对数字加元的公众咨询，加拿大人必须在 6 月 19 日之前就如何使用数字加元、应实施哪些安全功能以及公民对发行 CBDC 可能存在的担忧提交评论。 加拿大央行表示，数字加元的目标是“补充现金，而不是取代现金”，虽然该银行认为“现在”不需要 CBDC，但它承认将来可能需要实施 CBDC，因此该银行希望做好准备。[2023/5/9 14:50:58]

PoW需要大量的硬件来运行密集的计算，这导致了过高的能耗。我们不会像大多数加密货币评论家所希望的的那样讨论浪费(“为什么我们需要一个使用<country>的能量的支付系统??”)，但如果我们能用一个严格较小的KWh绝对值来做某事，我们就应该这样做。

因此，进入权益证明(PoS)，用一个smol服务器替换大量的采矿设备，用验证者替换矿工。

印度尼西亚计划建立国家支持的加密货币交易所:金色财经报道，印度尼西亚计划今年建立一个国家支持的加密货币交易所，以改进加密货币交易并减轻 FTX 崩盘带来的风险。据目前监管数字资产的商品期货交易监管机构称，该计划的一个关键板块是拟议的国家支持的加密货币交易所，私营平台将在该交易所执行交易。[2023/2/25 12:28:46]

如果他们不完成第二步，他们也会失去硬币。

没错。那么第二步是什么?验证器到底在验证什么?

共识层确保每个人都同意正确的数据。执行层实际上是解释了这些数据，使其有意义。“数据”是与区块链的任意类型的交互，例如，部署合约，在交易所进行交易，发送付款等等。

区块链的心跳来自于在链中引入一个新的区块。当这种情况发生时，在新区块之前的状态和之后的状态之间存在状态转换。状态总结了之前在区块0到区块N=之间的所有数据。

例如，如果有一个状态包含Alice和Bob余额的分类账，并且新的区块包含了Bob向Alice支付的10个币，则该区块之后的状态将拥有新的余额。“N+1区块块后的状态”气泡右侧的虚线显示，一个新的区块可能会修改现有状态(例如，Alice和Bob的余额)或创建新状态(部署新合约，或将Carol添加到分类账中…

V神：黄金的采用率低于加密货币:金色财经报道，Soonish的作者 Zach Weinersmith在社交媒体上称，我听到的关于加密货币的唯一论点是在信徒自己的框架内是有意义的，他们不希望有一个集中的货币发行方。但在这个框架内，为什么不直接使用黄金？

对此，以太坊联合创始人Vitalik Buterin回复称，黄金是非常不方便的，它很难使用，特别是在与不信任的各方进行交易时，它不支持多重签名等安全存储选项。在这一点上，黄金的采用率低于加密货币，因此加密货币是更好的选择。[2022/10/28 11:53:24]

rollps和eth2工作的要点是解决第1点。我们的计划，不涉及共识和执行。那么会如何呢?

从2020年12月以来，我们有两家并行运作的链条:

在顶部，权益证明(PoS)-共识链(又称“信标链”)。

在最底层，Ol‘的可靠的PoW -共识+执行链(也称为。“eth1”)。

特斯拉第三季度没有出售或购买任何比特币:金色财经报道，电动汽车制造商特斯拉周三在最新的财报中称，第三季度没有出售其持有的任何比特币，也没有购买任何额外的比特币。其数字资产的价值保持在2.18亿美元，与第二季度末相同。特斯拉报告称，其持有的比特币价值没有减值损失，因为加密货币的价格在第二和第三季度末几乎保持在略低于20,000美元的水平。（CoinDesk）[2022/10/20 16:30:45]

它们平行运行，但它们也相互沟通。好吧，现在还是一边倒…

为了成为PoS-共识链上的验证者，PoW -共识链+执行链上的用户锁定了存款合约中的32个ETH，这将自动转换为PoS-共识链。一旦验证者被激活，他们就可以开始验证并接受奖励。

这种一边倒的谈话希望不会持续太久。合并永久地连接了PoS-共识链和PoW -共识链+执行链之间的鸿沟，允许验证者为执行层生成区块。因此，在合并之后，我们有两个链:

“木头姐”辞去ARK两小型基金投资经理一职:9月23日消息，根据提交给监管机构的文件，ARK investment的创始人兼首席执行官Cathie Wood已经辞去了该公司旗下两只交易所交易基金的投资组合经理一职。William Scherer将接任 3D printing ETF和ARK Israel ETF的投资组合经理。Scherer现任交易经理，自2014年以来一直受雇于ARK。[2022/9/23 7:16:44]

相同的PoS-共识链

PoS支持的执行链(f.k.a，“eth1”)

当这种情况发生时，PoS -共识链的验证者最终将能够赎回和提取其收益和存款，并将它们发送回PoS支持的执行链。

所有这些本身就让我们从PoW环境转移到一个完全成熟的PoS环境。但是请注意，它并没有完全增加链的带宽--一个区块的执行量是多少--这是分片的目标。在讨论这个问题之前，我们先来讨论一下如果只有一个执行链，那么扩展执行的其他方法都有什么。

颜色：一致=紫色，执行=绿色，数据=黄色

rollup是众多可用的解决扩展方案之一，但从协议设计的角度来看，它可能提供了最佳的折衷方案。其方法很简单:通过在链上提交重建状态转换执行所需的数据来合成状态转换，并将执行推到链下。如果有人对执行结果有质疑，或者有人忘记了在第一时间执行，那么所有人都可以处理该数据。无需权限!

更准确地说，执行所需的数据(事务输入)与它的容器(事务)分离，并以节省空间的方式“绑定”。同时，rollup在执行链之外运行，提交数据并执行它。

为了“进行rollup”，用户将资产存放在rollup合约中的执行链(“eth1”)上，然后他们在rollup上做一些事情，比如在其他rollup上进行资产交易。一旦完成，用户就会从rollup中将资产撤回到执行链上。

什么是rollups的替代方案?如果不是这些垂直的黄色链，而是一堆平行的红色链呢?例如，如果eth1链是“复制的”，并且几个实例同时运行会怎样?

在这里是我们如何处理几个并行运行的多个执行链的问题。如果链条上发生了什么事需要别人知道怎么办?这是一个非常棘手的分片问题，也就是在多个链之间怎么划分执行的问题。

你会说“rollups也没什么不同!”，实际上这也是真的。当用户想从一个rollup对另一个rollup进行操作时，也会出现同样棘手的问题。然而，关键是存在一些rollup的设计，其解决方案的空间广阔，而且大多数还未被开发。那么，在将一种方法纳入协议级别之前，为什么不让rollup引导实验呢?

这就把我们带到了......

你听说过区块空间短缺吗?rollup确实需要发布它们的数据，而eth1区块空间非常少! 而且我们说过，交叉分片很难。因此，为了用我们的柠檬做柠檬汁，为什么不使用分片来保存需要发布的rollup数据呢?使用64个分片，这是现在可用带宽的64倍，而且可能更多，因为一个分片区块可能会比eth1链区块当前能够容纳的数据量高得多。

应该强调的是，这并不意味着在分片级别的执行永远是被排除在外。以rollup为中心的以太坊是一个短期到中期的发展方向，直到(例如)找到更好的加密原语来保证跨多个链的正确执行。这一切都非常迷人，应该会让很多人忙上很长一段时间。与此同时，rollup也是一个解决方案之一。

在这方面还有很多工作要做！首先，不要忘记Merge和数据分片是非常复杂的工作，目前有多个团队正在处理其中一个或两个。但即使在rollup方面，仍然有一些非常有趣的问题有待探索，而这些只是少数。

用户在rollps之间的大规模迁移是一个非常酷的概念。如果以足够多的公共交通工具来往于第一层(eth1)和第二层(rollps)之间，为什么你还要自己开车去呢?这有什么经济学意义吗?

如果我想在邻近的rollup上做一些事情，因为他们有一些很酷的东西，而我的rollup没有，那我是否从我自己的rollup到L1，然后从L1到邻近的rollup?这似乎相当浪费。

对于当前的操作来说，rollup是一个巨大的带宽改进，这是毫无疑问的，然而rollup并不是无限高速公路用户所期望的，但仍然有很多人想要做很多事情，有时甚至是在同一瞬间！因此，rollps自然要处理拥塞问题，但是它与L1协议(即将发布的eip1559)所规定的拥塞市场相反，rollps有更大的设计空间可以探索。

说到拥塞，这是更特定于协议的，但我们还会看到EIP1559扮演交通警察的角色，来调节每个数据分片上发布的数据量，以确保验证者能够应付的数量。如果用户认为一种eip1559机制很酷，那么请等到有64种机制在运行时再考虑。那么，rollups应该在哪里发布数据呢?在一个分片上只是使其可访问而无需为正在听的人跳分片？在多个分片上，要利用分片交错计划，分片依次发布一个新区块，这样我们距离新区块发布数据的时间就不会超过几百毫秒，难道这不是快速终结应用程序的理想选择吗?

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