LAYER:一文看懂以太坊layer2扩容方案 | 火星号精选

Ethereum二层扩容是怎么回事？Optimism、xDai、OMG和Loopring等项目之间又有什么区别？接下来我们将回答这些问题。

扩容的必要性

自以太坊网络推出以来，以太坊的扩容是讨论最多的话题之一。关于扩容的争论总是在以太坊网络出现重大拥堵后上演。

最早出现这样的争论是在2017年的加密牛市，名声不那么好的CryptoKitties与ICO，堵塞了整个以太坊网络，造成gas费的大幅飙升。

今年，网络拥堵又来了，且更为严重，这一次是由DeFi和流动性挖矿的火热造成的。有一段时间，即使支付高达500多gwei的gas费，也会出现一时无法验证交易的情况。

说到以太坊或其他区块链的扩展，主要有2种方式：扩展基础层本身，或将部分工作放到layer2上，以实现网络的扩容。

香港虚拟资产交易所HKVAX：获香港证监会颁发虚拟资产交易平台牌照的原则上批准通知书:8月11日消息，香港虚拟资产交易所HKVAX发文称，HKVAX获香港证券及期货事务监察委员会（证监会）颁发原则上批准通知书，可进行第一类及第七类受规管活动，将成为香港第三间持牌虚拟资产交易平台。HKVAX 将提供三类核心产品，包括场外交易（OTC）经纪商服务，兼具缩窄差价及高流动性特点，令用户可于法定货币和虚拟资产间轻松交易；机构级交易平台；以及 100% 保障的托管服务，当中资产存取权及控制明确，客户与公司本身持有的资产亦分隔清晰。

HKVAX 由香港企业家创立，其联合创始人兼营运总监为霍兆樑，联合创始人兼行政总裁为吴炜樑博士。HKVAX 旨在建立数字资产交易新标准，为本地与环球市场创建传统金融与数字金融之间的桥梁，目标成为证券型代币发行（STO）或资产支持代币（ABT）等新产品类别的行业基准。[2023/8/11 16:20:51]

Layer1扩展VSLayer2扩展

FTX巴哈马混淆公司与客户资金，银行余额总计2.195亿美元:金色财经报道，FTX巴哈马清算人提交的法庭文件显示，FTX巴哈马分部FTX Digital Markets Ltd似乎将公司资金和客户资金混淆，其中约1.37亿美元的客户资产只受到有限的控制和治理，并没有被隔离。文件表示，在FTX Digital持有的2.195亿美元的总余额中，2150万美元已由清算人变现，另有5450万美元正等待移交给他们。另一笔存放在美国账户中的1.432亿美元已被司法部扣押，其他资金一直存在争议，直到巴哈马的破产在美国得到承认。[2023/2/17 12:12:02]

Layer1是标准的基础共识层，目前几乎所有的交易都在这一层结算。“层”的概念不是以太坊特有的，其他区块链也有这样的概念，如Bitcon或Zcash。

Layer2是建立在Layer1之上的另一层。这里有几个重要的点。Layer2不需要对Layer1进行任何改变，只需利用Layer1现有的组成部分建立在它之上即可。Layer2还可通过将其状态锚定到Layer1来享用Layer1的安全性。

数据：12000枚BTC从Bitfinex转移到未知钱包:金色财经报道，WhaleAlert数据显示，12,000枚BTC（234,865,049美元）从Bitfinex转移到未知钱包。[2022/10/1 22:42:55]

以太坊目前在其基础层上每秒可以处理约15笔交易。Layer2的扩展可以大幅增加交易数量。根据解决方案，能达到2000-4000笔交易/秒。

那Ethereum2.0呢？那也是对以太坊进行扩容的吗？

是的，Ethereum2.0引入了POS和分片，这将大幅提高基础层的交易吞吐量。

这是否意味着Ethereum2.0发布后，我们就不需要Layer2的扩展了？

并非如此，即使有了分片，Ethereum仍然需要Layer2的扩展，以便在未来能够处理每秒数十万甚至数百万量级的交易。

多位加密行业高管批判逮捕疑似Tornado Cash开发者的行为:8月12日消息，一名涉嫌参与Tornado Cash的开发人员被捕，多位加密行业高管对此表示震惊。Mythos Capital和Bankless的创始人Ryan Sean Adams在事件曝光大约两小时后发推称，嫌疑人可能编写了“用于维护人们在线隐私的公共产品代码”。Cinneamhain Ventures合伙人Adam Cochran也认为这次逮捕是对隐私的侵犯：“代码就是言论自由。除非这个故事有更多的内容，否则以开发被滥用的隐私工具为由逮捕某人是政府疯狂的越权行为。”

Aave创始人Stani Kulechov也表达了同样的观点，他在推特上说，因为编写隐私保护代码而被捕是不正常的：“这次逮捕让所有隐私/加密开发人员都成为了目标，人们每天都在网上使用隐私工具。”（The Block）[2022/8/13 12:22:20]

这也是著名的“可扩展性三难”问题。理论上，我们可以跳过layer2，专注于扩展基础层，但需要高度专业化的节点来处理增加的工作量，这样会造成更高程度的中心化，从而降低网络的安全性和抗审查性能。

中国互联网协会发布《金融场景隐私保护计算平台 技术要求与测试方法》等三项团体标准:8月8日消息，按照《中国互联网协会团体标准管理办法》的规定，《金融场景隐私保护计算平台 技术要求与测试方法》《基于区块链的机构电子签约系统要求》《移动互联网应用程序SDK安全技术要求及测试方法》三项团体标准已起草完成并审查通过，并于近日发布。标准编号如下：T/ISC 0015-2022 《金融场景隐私保护计算平台 技术要求与测试方法》、T/ISC 0016-2022 《基于区块链的机构电子签约系统要求》、

T/ISC 0017-2022 《移动互联网应用程序SDK安全技术要求及测试方法》。（中国互联网协会）[2022/8/8 12:09:45]

保证可扩展性决不能以牺牲安全性和去中心化为代价，在未来的发展中我们只能采用Layer1和Layer2扩展相结合的方式。

Layer2扩展解决方案

Layer2扩展是指通过处理链下交易来帮助提高Layer1性能的解决方案的统称。Layer2主要是可以提高交易速度和交易吞吐量。除此之外，还可以大大降低gas费。

当涉及到具体的扩容解决方案时，有多种选择。其中一些方案目前就可以使用，并且可以在短、中期内提高以太坊网络的吞吐量。

一些扩展解决方案是针对特定应用的，例如，支付通道。其他的方案比如OptimisticRollup，可以用于任何任意合约的执行。

为了更好地理解这些差异，让我们来探讨一下最流行的layer2扩展解决方案。

通道

通道是最早被人们广泛讨论的扩展解决方案之一，它可以让参与者在链外进行多次交易，而同时只向基础层提交两个交易。

最受欢迎的通道类型是状态通道及其子分类——支付通道。

虽然通道具有每秒轻松处理数千笔交易的潜力，但它们也有一些缺点：它的参与不是开放的，参与者必须是提前被知悉的，用户必须在多签合约中锁定自己的资金。最重要的是，这种扩展解决方案针对特定应用，不能用于扩展通用的智能合约。

在Ethereum上使用状态通道的项目是Raiden，支付通道的概念也被比特币的闪电网络所使用。

Plasma

Plasma是最初由JosephPoon和VitalikButerin提出的一个layer2扩展解决方案。它是一个在以太坊上构建可扩展应用的框架。

Plasma利用智能合约和Merkle树可以创建无限数量的子链，即以太坊区块链的副本。

将交易从主链卸载到子链中，可以实现快速和便宜的交易。但Plasma的一个缺点是，对于想要从layer2提取资金的用户来说，等待时间会很长。Plasma与通道类似，不能用于扩展通用的智能合约。

OMG网络建立在他们自己的Plasma上，称为MoreViablePlasma。而MaticNetwork是另一个使用改编版Plasma框架的平台。

侧链

侧链是兼容以太坊的独立区块链，有自己的共识模型和区块参数。

与以太坊的互操作性是通过使用相同的EVM来实现的，因此部署在以太坊基础层的合约可以直接部署到侧链上。xDai就是这样一个侧链的例子。

Rollups

Rollups通过将侧链交易捆绑或"滚动"到一个交易中，并生成一个加密证明，也就是SNARK来提供扩展。只有这个证明才会提交给基础层。

使用Rollups，所有的交易状态和执行都在侧链中处理。以太坊主链只存储交易数据。

有2种类型的Rollup。Zkrollups和Optimisticrollups。

Zkrollups虽然比Optimisticrollups更快、更高效，但并没有为现有的智能合约提供一个简单的方式来迁移到layer2。

Optimisticrollups运行一个名为OVM的EVM兼容虚拟机，它允许执行与以太坊上相同的智能合约。它能够使现有的智能合约更容易维护其可组合性，这在所有主要的智能合约均已经过battle测试的DeFi中极为重要。

运用Optimisticrollups的主要项目之一是Optimism，它们的主网很快就发布。

谈到Zkrollups，Loopring和Deversifi是建立在layer2的去中心化交易所的好例子。除此之外，还有ZkSync实现了可扩展的加密支付。

Rollups的可扩展性也可以被以太坊2.0放大。事实上，由于rollups只需要扩展数据层，所以可扩展性在Ethereum2.0阶段1(关于数据分片)中就可以获得巨大的提升。

总结

尽管有一系列layer2扩展解决方案可供选择，但看起来以太坊社区倾向于主要通过rollup和以太坊2.0阶段1的数据分片进行扩展的方法。

这方法也在VitalikButerin最近发表的一篇名为"ArollupcentricEthereumroadmap"的文章中得到了确认。

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