LAYER:Layer2发展的现状与新晋者们

原标题：深潜：Layer2的新晋者们

比特币奠定了一个去中心化和点对点数字资产的基础，旨在用一种独特的经济安全模型来修复破损的国际货币体系，这种经济安全模型无国界、无需信任、不受审查。

以太坊通过引入可以运行去中心化应用程序的图灵完备“可编程区块链”平台，为该领域带来了急需的灵活性和可扩展性。

随着比特币和以太坊等平台开始获得关注，局限性开始浮现，引发了关于可扩展性问题的讨论。以太坊受到的影响最大，因为大部分活动一直发生在以太坊上，从2017年的ICO热潮到现在2018年底开始的DeFi时代。

提出了layer2解决方案，以帮助解决普遍存在的可扩展性问题，并提高底层layer1平台的吞吐量。layer2解决方案的最早例子是使用状态通道的比特币闪电网络和以太坊Plasma，以太坊的链下扩展解决方案。

本文讨论了layer2扩展解决方案的优缺点，以及Composable如何帮助将layer2平台统一起来，以建立跨链和跨层互操作性。

layer2扩展解决方案的现状

layer2扩展方案是指建立在底层区块链平台(L1)之上的协议，以提高吞吐量，降低运营成本(交易费用)，提高系统的整体效率。

侧链通常与layer2解决方案相关，尽管它们有很大的不同，因为layer2解决方案继承了L1链的共识安全性，而侧链独立工作，并有自己的共识安全性和终结性。

layer2解决方案目前的市场状态非常分散。尽管layer2解决方案服务于相同的目的，但它们在技术和方法方面都有所不同。如果我们将所有现有的layer2解决方案根据其技术进行分类，就可以分为五个不同的类别。

Optimisticrollup

Optimisticrollup是一种layer2结构，它利用OVM在layer2中运行智能合约，并由L1链保护。Optimisticrollup是防欺诈的，它们依赖于部署智能合约的聚合器，在“rollup区块”中积累大量交易，并将其捆绑发布到L1链上。

一些使用Optimisticrollup的著名项目包括Off-chainLabsArbitrumrollup、FuelNetwork、Optimism。

LayerZero Labs 与 Polyhedra Network 合作推出基于零知识证明的轻客户端:5月31日消息，LayerZero Labs 宣布与 Polyhedra Network 达成战略合作，共同推出基于零知识证明技术的轻客户端，使得 LayerZero 的开发者只需要更新一个参数配置就可以使用 Polyhedra Network 开发的零知识证明协议。[2023/6/1 11:51:12]

Zk-rollup

Zk-rollup是一种layer2结构，它运行链下计算，并将交易捆绑在“rollup区块”中。然后生成一个SNARK加密证明，称为“有效性证明”，随后发布到L1链上。

Zkrollup只需要有效性证明，而不是所有交易数据，这意味着验证区块要更快、更便宜。它还提供了更快的终结时间，因为一旦有效性证明发送到L1链，状态就会立即被验证。

一些使用ZK-rollup的著名项目包括Loopring、Aztec2.0、MatterLabszkSync、Starkware。

Validium

Validium与Zk-rollup非常相似，因为两者都生成零知识证明，并将其发送到L1链进行结算和终结。唯一的区别是，在Zk-rollup中，数据存储在链上，而在Validium中，数据存储在链下，这提高了交易吞吐量和系统效率。

一些使用Validium的著名项目包括MatterLabszkPorter和Starkware。

Plasma

Plasma是由VitalikButerin本人和他的团队成员提出的layer2结构。它包括使用智能合约和默克尔树创建的被称为“子链”的非托管链。这些子链从L1链中卸载了大量的数据和计算，提高了系统效率和交易吞吐量。

子链和L1链之间的所有通信都由欺诈证明来保护。一些使用Plasma的著名项目包括Polygon(Matic)，LeapDAO,Gazelle,OMGNetwork。

状态通道

状态通道的想法源自于闪电网络已经存在了很长时间的支付通道。状态通道是一种layer2结构，其中任意的状态转换发生在链下，不仅包括支付，还包括交易和链下计算。一些使用状态通道的著名项目包括Perun,Raiden,Connext。

问题-缺乏可组合性和互操作性

layer2解决方案有一个优点：它们在不损害安全性的情况下以相当快的速度解决了可扩展性问题，因为它们都依赖于底层L1协议的共识安全性。它们允许以低得多的费用执行近乎即时的交易，同时减少L1链上的网络拥塞。

数据：Layer2板块持续走高:据欧易OKEx平台数据显示，受市场行情影响，币币交易专区-Layer2概念币板块持续上涨，最大涨幅为OMG（24.56%）

据了解，Layer 2 通常被称为“链下”解决方案，其主要目的是扩展区块链的性能，同时保留分布式协议的去中心化优势。Layer2板块币种行情如下：[2021/5/25 22:42:32]

然而，L2协议引入了一系列新问题，使得普通用户和DeFi开发人员更难向它们转变。这些layer2协议背后的技术是令人难以置信，，但使用它们并非易事，因为围绕它们的复杂程度要高得多。

分散的市场

我们今天看到的layer2协议都在独自工作，整个行业是脱节和分散的。L1协议也面临同样的问题，但是已经做了很多工作来桥接这些协议并建立跨链通信和互操作性。

如果我们看看以太坊上的顶级DeFi生态系统参与者，他们中的每一个都计划迁移到一个不同的layer2解决方案，为生态系统造成更多的碎片化。

Uniswap计划在其v3中使用Arbitrum。Curve正在迁移到zkSync。Aave正在迁移到Polygon(Matic)。

这些layer2解决方案都没有主导市场，为用户和DeFi开发人员创建了一个支离破碎的生态系统。DeFi开发人员希望通过利用跨链和跨层协议来构建应用程序来保持竞争力，但是分散的生态系统使他们的时间效率低、资源密集，而且容易受到攻击。

缺乏可组合性

如果说有一件事改变了互联网的面貌，那就是生态系统中的可组合性。在区块链和DeFi中，可组合性指的是开发人员可以将不同协议部分组合在一起构建去中心化的应用程序的模型。把它想成乐高积木，我们可以用无限种方式组合起来，建造有趣的东西。

在layer1和layer2生态系统中，缺乏可组合性是一个严重的问题，特别是在layer2协议中，仍然没有跨层通信和交互的概念。我们确实通过桥梁和打包资产在L1协议之间具有某种程度的跨链可组合性，但当涉及到在它们之上实际构建应用时，它们非常受限。

这种可组合性的缺乏导致了一个支离破碎的生态系统和对开发人员和用户来说都很糟糕的用户体验。

缺乏跨层(layer2/layer2)互操作性

到目前为止，还没有协议可以促进不同layer2应用程序之间的移动。在layer2应用程序之间移动需要首先移回L1链，由于长时间的锁定期和大量碎片，这是非常麻烦的。

由于缺乏跨层(layer2/layer2)互操作性，一个layer2网络上的应用程序不能与另一个layer2网络上的应用程序通信，导致基础设施竖井化，增加了复杂性。

ZKSwap推进“Layer2 for all”的多链生态战略:近日，ZKSwap团队在BSC、HECO和OKChain的测试网上线了ZKSwap V1版本，并调试通过了所有核心功能。ZKSwap计划为更多的区块链基础设施提供基于零知识证明的Layer2扩展能力。

鉴于“高效—去中心化—安全性”的不可能三角难题，主流区块链基础设施在触达交易数量的门限值后，资源竞争的成本将传导至用户和应用提供者。为了各公链生态的应用繁荣，ZKSwap团队推进“Layer2 for all”的多链生态战略，致力于通过密码学、算法来实现去信任的公链扩容，降低用户和生态开发团队的费用成本。未来，ZKSwap将在更多领域推进Layer2扩展方案，成为安全、通用、开放的Layer2金融基础设施。

目前，ZKSwap团队已开放去中心化治理模块，与社区共享共创“Layer2 for all”的战略计划[2021/5/8 21:37:49]

跨层的互操作性解决方案

ComposableFinance

通过利用574.2亿美元的DeFi经济，ComposableFinance正在为互联互通的未来区块链生态系统构建一个跨链、跨层互操作的基础设施。

Composable将是第一个展示跨层(layer2/layer2)互操作性的协议，这将允许资产在不同的layer2协议之间移动，而无需首先返回L1链。

Composable有两个发展阶段。在第一阶段，他们专注于多层(layer2/layer2)互操作性，弥合不同以太坊layer2实现和侧链之间的差距。在第二阶段，他们将在Polkadot上推出一个平行链，这将允许来自不同Layer1区块链的智能合约在Composable的Polkadot平行链上的统一执行环境中运行，从而实现跨链互操作性。

用户可以在不同的链和层之间无缝转移资产，开发人员可以得到一个具有更高互操作性的跨链和跨层框架，从而抽象出所有的复杂性。

Huobi 闫欣：Layer2上线后NFT跨链会成为刚需:3月30日，在以《Layer2+NFT的化学反应》为主题的AMA中，Huobi 战略投资部高级投资经理闫欣表示，NFT 不止是Crypto art，对于asset backed token等金融创新，NFT一样会有很大的应用空间。未来链下资产上链这个场景下的应用会得到发展，艺术作品链上发行、音乐版权上链、房产、贷款...很多场景都可以通过NFT被映射到链上

他最期待的领域是跨链的NFT桥，在Layer2逐渐上线之后，以太坊已经进入多链时代，多链生态中的应用、游戏都会有多链部署的趋势，随之而来的就是应用中的NFT跨链的刚需。目前 Huobi 在Layer2上做了很多布局，扩容方案上分别押注了龙头项目zkSync和Optimism等。[2021/3/31 19:34:03]

以太坊跨层资产互换

如果用户想把资产从一个layer2链带到另一个layer2链，这个过程相当复杂，需要回到L1链，这可能需要长达2周的时间。让我们以部署在ArbitrumL2上的Uniswapv3和部署在zkSyncL2上的Curve为例。如果要将资产从Arbitrum移动到zkSync，则需要将资产从Arbitrum移动到L1，然后将其移动到zkSync。由于锁定期较长，此过程最多可能需要一周时间。?

使用Composable多层解决方案，就可以避免回到L1链的这些长时间锁定期，而是直接从L2带资产，例如，将资产从Uniswap直接带入Curve。

与Polkadot的互操作性

Polkadot通过桥提供与其他链的互操作性。但是，这种互操作性并不普遍，仅支持Polkadot桥接的那些链。ComposableFinance平行链将是一个多语言组装机器，它将合并各种现有的基础设施，如以太坊虚拟机(EVM)、Tezos、ink!和Solana的eBPF，以在同一个地方运行任何已编译的智能合约，并允许它们在同一链上相互通信。

为了确保平行链插槽，ComposableFinance团队最近推出了他们新颖的“Vault策略”，允许使用ETH或任何ERC-20代币资产参与他们的平行链拍卖，而不是购买KSM/DOT并将其锁定。

Starks Network张晓：Layer2 初期高频操作的刚需应用会最先受益:3月11日，在以《Layer2百花齐放， DeFi 们如何“站队”？》为主题的AMA中，Starks Network联合创始人张晓、Synthetix大中华区负责人Dorothy，Huobi Global商业战略总监哲叔、路印协议CTO Steve Guo关于即将到来的Layer2展开了精彩的对话。

张晓表示，Starks Network 希望基于zk-STARK虚拟机技术为波卡生态的其它平行链项目提供零知识证明服务。zk-SNARK 的优势包括证明的效率更高，不需要信任设置机制，在密码学方面它只使用哈希和默克尔树算法，理论上讲是可以抗量子计算机的。

Layer2 技术应用的初期，转账、支付、DEX和NFT买卖等这些需要高频操作和低手续费的刚需类的应用会最先受益。从中长期的角度上看，基于 Layer2 的隐私类应用和支持通用智能合约的 Layer2 技术对以太坊未来的发展是很大的利好。此外在以太坊 Layer2 生态未稳的情况下，诸多以太坊 DeFi 项目会向波卡进行迁移，而波卡原生的项目未来也会对以太坊形成挑战。Kusama 和波卡的平行链卡槽拍卖，可以说 2021 年全年都是波卡的明牌热点，很值得期待。[2021/3/11 18:36:54]

用户将他们的ETH存入一个未解锁的多重签名库，并获得一个收据代币，它可以进一步用于铸造他们的多层稳定币，即等值现金。

Connext

Connext是一个跨链流动性网络，支持EVM兼容链和以太坊layer2网络之间的快速、完全非托管交易。就其核心而言，Connext是一个由不同链上的流动性池组成的网络。用户在这些池之间交换，类似于Uniswap等AMMDEX。

Connext是一个功能齐全的通用状态通道协议。整个系统依赖路由器(流动性提供者)，路由器为用户交换提供流动性，并从中赚取费用。这种模式类似于Uniswap或PancakeSwap等DEX，用户提供流动性，并根据他们在池中的份额获得LP奖励。

在更高的层面上，这就是在Connext中layer2-layer2资产转移过程:

用户A将资产A转移给用户B用户B是一个流动性提供者(路由器)，其将等量的资产B发送给用户A这两种交易都是有条件的转移，最终用户A和用户B都会解锁他们的有条件转移以获得他们的资产

Connext非常简单，而且相当有限。它依赖于流动性池和流动性提供者(路由器)，就像DEX一样。只有在路由器为代币提供流动性时，才能交换代币。如果没有路由器为代币提供流动性，就将无法执行交换。

Connext此时没有代币。它适合那些能够在Connext之上构建DEX之类的应用程序的开发人员，或者他们能够通过运行Connext路由器为网络提供流动性。它目前支持所有与EVM兼容的链和layer2网络，并与任何erc20代币一起开箱即用。

Connext主网桥接器和技术在xPollinate上线，您可以在其中测试不同的功能，或者成为一个路由器，并根据自己的流动性池份额赚取费用。Connext的另一个优点是它是完全非托管的，Connext以及在Connext上建立的任何项目都没有对用户的资金进行托管。

Hop协议

Hop是一种协议，用于在rollup及其共享的layer1网络中以快速和不可靠的方式发送代币。rollup具有扩展以太坊网络的潜力，但每个rollup都为其应用程序创建一个孤立的环境。

在rollup和Layer1网络之间移动资产既慢又昂贵，降低了用户使用rollup所获得的节省。Hop协议允许资产直接从一个rollup移动到另一个rollup，从而节省成本并支持应用程序的跨rollup可组合性。

Hop协议提供了一个可扩展的rollup-rollup通用代币桥，允许用户在layer1代币和他们的规范的layer2表示之间进行转换，而不仅仅是在rollup上创建layer1代币的新表示。通用代币桥采用了一种双管齐下的方法:

创建一个跨网络桥接代币，可以快速且经济地从一个rollup移动到另一个rollup，或者在layer1上为其基础资产申领。使用自动做市商在每个rollup上的每个桥代币及其相应的规范代币之间进行交换，以动态地为流动性定价并激励整个网络的流动性重新平衡。

HopBridge代币是专门的layer2代币，可以批量传输rollup-to-rollup并充当Hop中的中介资产协议。每个HopBridge代币代表第1层HopBridge合约中的一笔存款。例如，如果将4个ETH存入Layer1的HopBridge合约，则可以从Layer-2HopBridge合约中铸造4个HopETH。

反之，HopBridge代币可以在layer1赎回其底层资产，这会销毁在layer2赎回的HopBridge代币。在目标rollup上。

通过每个汇总上的HopBridge代币和自动做市商在HopBridge代币和Canonical代币之间进行交换，用户可以快速轻松地从一个rollup的Canonical代币转换为下一个。

通过Hop协议的Rollup-to-rollup传输具有高度的可扩展性，因为单个传输不需要任何layer1交易。考虑以下场景，Alice拥有RollupACanonicalETH并且想要RollupBCanonicalETH：

为了方便起见，Alice还可以通过进行单个交易来进行跨rollup传输。她调用HopBridge，它使用AMM为Alice执行从RollupACanonicalETH到HopETH的交换，然后将HopETH发送到其目的地。这一次，传输会发送指令，以在目的地自动将HopETH交换为RollupBCanonicalETH。

Hyphen

Hyphen是另一个旨在通过解决将资产从layer2带回layer1的痛点而带来跨链流动性的协议。它使用了相同的流动性提供者模型，其中协议在链的两边保持代币流动性，并在第一条链上接受代币后立即在第二条链上转移代币。

如果有太多的单边转移，Hyphen也会自动重新平衡流动性。就像传统的DEX一样，如果Alice想要跨链转移代币，那么她将被收取0.3%的费用，这些费用将直接交给流动性提供者。此外，转账交易费用也从以同一种货币转账的代币中扣除。

Hyphen是Biconomy的一个产品，他们已经在所有支持的链上部署了LiquidityPoolManger合约，所有的流动性都将存储在这些链上。执行者节点是链下服务器，不断监控这些智能合约的任何入账交易。

LiquidityProvider费用和转账交易费用只在LiquidityPoolManager智能合约上链上扣除。Hyphen也支持自动重新平衡。运行重新平衡脚本以发现特定链上的流动性是否减少，然后触发重新平衡操作，资金从其他链转移，通过相应的本地桥来平衡流动性。

OrbiterFinance

OrbiterFinance是在rollups之间构建了一个去中心桥协议，支持在一个区块时间内(~13s)进行跨rollup的直接转账，每笔转账用户只需要在目标端rollup上进行一次智能合约验证。

从安全模型来看，不同于现有的Uniswap等链上协议，OrbiterFinance将交易分为链上和链下部分，并通过两层安全模型确保安全：

链下部分帮助用户节省成本，直到gas费用为零，并且可以支持用户无gas下单和交易；上链部分保护用户资产安全。

OrbiterContract具有以下4个功能：

记账结算：记录做市商的存取款数据，并为做市商们、pushman结算。纠纷解决：处理做市商之间和pushman的保证金托管转移。保管保证金：存储做市商的保证金并保障资金的安全性。

结论

跨链、跨层的互通无疑是互联区块链生态的未来。跨层生态系统中的这些新参与者将通过允许开发人员从多个L1链和L2协议中受益，从而降低开发人员的复杂性和碎片化程度，并构建前所未有的多层应用程序，为最终用户提供更好的用户体验。

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