LAYER:德邻资本研究院：浅析以太坊Layer-2 扩容解决方案

需要扩容

自从以太坊主网上线以来，其扩容问题一直是讨论最多的话题之一，尤其是当某些热点事件引起网络拥堵时，对于扩容话题的关注和讨论往往更加白热化。

第一次就扩容问题展开的激烈讨论发生在2017年全球加密市场的“牛市”，著名的“CryptoKitties加密猫”和ICO一起造成了整个以太坊网络的拥堵，Gas费用在短时间内暴增。

Grayscale CEO：贝莱德的公开承诺只会增强加密资产类别的有效性及其持久力:金色财经报道，Grayscale CEO Michael Sonnenshein表示，贝莱德公开承诺推进他们的加密货币努力，只会增强该资产类别的有效性及其持久力。ETF包装经过考验且真实可靠，它已成为不同资产的接入点，无论是大宗商品还是股票，比特币是一种不会消失的资产。[2023/7/12 10:50:28]

今年，由于DeFi市场的普及和火热，网络拥堵情况愈发严重。用户有时甚至需要支付高达500+Gwei的gas费用，即使如此，交易也无法在短时间内得到验证。

一般而言，在考虑区块链或者以太坊扩容方案时，有两种主要办法：扩展基础层本身或通过将一些工作分流另一层来扩展网络。

蚂蚁集团董事长井贤栋：数字人民币与微信、支付宝不同，不具有盈利性不会收取任何费率:金色财经报道，蚂蚁集团董事长兼CEO井贤栋在2023互联网岳麓峰会上表示，尽管数字人民币的价值与微信、支付宝等移动支付接近，但二者之间存在较大区别。微信支付和支付宝属于金融基础设施，可以看作是\"钱包\"，而数字人民币则是支付工具，是\"钱包\"内的内容。数字人民币发行后，手机用户仍然可以使用微信支付和支付宝支付，但\"钱包\"内的内容增加了央行货币。与微信、支付宝不同的是，数字人民币并不具有盈利性，不会收取任何费率。[2023/6/22 21:53:53]

Layer1与Layer2对比

Layer1是我们通常所说的标准基础共识层，目前几乎所有的交易都在此结算，Layer的概念并不是以太坊特定的概念，它还在Bitcoin和Zcash等其他区块链领域被广泛使用。

Binance宣布将于6月1日停止比特币与澳元的现货交易:金色财经报道，根据 5 月 26 日的一份声明，加密货币交易所 Binance 宣布将于 6 月 1 日停止比特币 (BTC) 与澳元 (AUD) 的现货交易活动。此外，该交易所将在同一天取消其他加密货币的现货交易活动，包括 Cardano (?ADA?)、Ethereum (?ETH?)、狗狗币 (?DOGE?)、XRP、BNB、Solana (?SOL?) 和 Polygon (?MATIC?) 与澳元交易对。

Binance 表示，其用户仍然可以在其平台内的其他交易对上交易受影响的资产。但是，它将终止其针对上述配对的交易机器人服务。

金色财经此前报道，5月24日， Binance结束了对八种与澳元配对的数字资产现货交易活动的支持。[2023/5/27 9:45:20]

Layer2是在Layer1之上构建的另外一层，值得注意的是，Layer2不需要对Layer1进行任何更改，它可以使用其现有的元素。例如：智能合约仅在Layer1之上构建；Layer2还可通过将其状态固定到Layer1来利用Layer1稳固的安全性。

MyntFund为非上市公司和投资者开设代币化证券交易所:金色财经报道，MyntCoin的母公司MyntFund近日宣布在2023年第一季度推出MyntExchange。这个平台将为私人公司和零售投资者提供资本解决方案，并将成为第一个联合证券交易所。MyntExchange旨在通过合并数字公共股票市场和非上市公司股票的私人购买和交易，改变公司和零售商的加密货币交易方式。

通过将股权代币化，并通过位于冰岛的MyntExchange向投资者提供，可以协助公司筹集资金。[2023/3/16 13:08:22]

目前以太坊每秒可在其基础层“Layer1”上处理约15笔交易。Layer2扩展后可以显著增加同等时效内处理的交易数量。根据现有不同的解决方案，我们认为理想的处理速度应该为2000-4000tx/s。

Arbitrum Nitro的迁移已经完成:金色财经报道，Arbitrum发布公告称，Arbitrum Nitro的迁移已经完成，链上活动已经恢复了。

此前消息，预计Arbitrum One到Nitro的迁移过程需要2-4小时。Nitro升级预计将大大提高网络速度并降低交易成本。几日前，Arbitrum开发者发布Arbitrum Nitro白皮书。[2022/9/1 13:00:55]

以太坊2.0引入了权益证明和分片机制，这将显著提升基础层上的交易吞吐量。即使采用分片机制，以太坊仍然需要Layer2扩容，才能在将来处理每秒数十万甚至高达数百万笔的交易量。在不牺牲安全性和分散性的前提下，以太坊或许将Layer1和Layer扩展的组合性留给了社区与未来。

Layer2扩容方案

Layer2扩容是解决方案的统称，这些解决方案通过脱链处理事物“Layer1以外”来帮助提高Layer1的功能。我们可以这样理解，其功能的提高的主要表现在处理速度和处理吞吐量的提高。最重要的是，Layer2扩容方案可以显著降低以太坊网络转账的Gas费用。

状态通道

状态通道是最早被广泛讨论的扩容解决方案之一，它们允许参与者多次脱链交换事物，而仅向基础层提交两个事物。

尽管支付通道具有每秒数千笔交易的潜力，但它们也有一些缺点。它们不提供公开参与—--必须预先知道参与者，并且用户必须在多重签名合约中锁定资金。最重要的是，这种扩容解决方案是特定用于应用程序的，不能适用于扩展通用智能合约。

Raiden是以太坊上利用状态通道的主要项目之一。此外，支付渠道的概念也被基于比特币的闪电网络广泛使用。

Plasma

Plasma是Layer2扩容解决方案，最初由JosephPoon和VitalikButerin提出。这是一个在以太坊上构建可扩展应用程序的框架。Plasma利用智能合约和Merkle树来创建无限数量的子链——父Ethereum区块链的副本。它可以将事务从主链卸载到子链并允许快速而廉价的事务。等离子的一个缺点是，用户需要等待很长时间才能从第二层提取资金。与通道类似，等离子体不能用于扩大通用智能合约的规模。OMG网络构建在他们自己的Plasma链的实现上，称为MoreViablePlasma。而Matic网络是另一个使用Plasma框架的改版平台的例子。

侧链

侧链是与以太兼容的、独立的区块链，它拥有自己的一致模型和区块参数。通过使用相同的以太坊虚拟机使得侧链与以太坊的互操作性成为可能，因此部署到以太坊基础层的合约可以直接部署到侧链。xDai就是这种侧链的一个例子。

Rollups

Rollups通过将单边事务捆绑或“上卷”到单个事务并生成密码证明(也称为SNARK——简写的非交互知识论证)来提供可伸缩性，只有这个密码证明会提交给基层。对于Rollups，所有的事务状态和执行都在旁链中处理。以太坊主链只存储事务数据。

Rollups有两种类型：ZKRollup和OptimisticRollup。

ZKRollup虽然比OptimisticRollup更快更有效，但并没有为现有的智能契约迁移到Layer2提供一种简单的方法。OptimisticRollup运行一个名为OVM(OptimisticVirtualMachine)的EVM兼容虚拟机，该虚拟机上允许执行与在以太坊上执行的相同的智能合约。这是非常重要的，因为它使现有的智能合约更容易维护其可组合性，这在所有主要智能合约都已经过实战测试的DeFi中是极其相关的。当谈到ZKRollup时，Loopring和Deversifi都是构建在Layer2的分散交换的好例子。此外，还有ZkSync支持可扩展的加密支付。

以太坊2.0还可以扩大Rollups的可伸缩性。实际上，因为Rollups只需要扩展数据层，所以它在以太坊2.0阶段1(关于数据切分)中就可以获得巨大的提升。

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