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目录

  • 第 2 层解决方案的类型
  • 评估 L2
  • 第 2 层解决方案的现状
  • 展望未来

加密货币发展迅速，需要提高交易效率和可访问性。与比特币和以太坊等传统第 1 层区块链有限的交易处理能力相比，第 2 层解决方案通过提供增强的性能来满足这一需求。通过利用批处理交易等技术，第 2 层解决方案平衡了成本、安全性和去中心化，满足了多样化的去中心化计算环境，并在去中心化自治组织 (DAO)等领域促进了更大的创新。

自 2017 年比特币闪电网络诞生以来，已提出并实施了众多第 2 层解决方案，其中 Rollup 成为以太坊的首选。这些解决方案有望释放第 2 层技术的未开发潜力，同时确保其与现有区块链网络安全高效地集成。然而，在运营商控制中心化和实施安全性等领域仍然存在挑战——这些领域需要进一步关注，以便在快速发展的加密货币领域充分利用第 2 层解决方案的优势。

第 2 层解决方案的类型

状态通道

状态通道是通过将区块链交易移出主链来扩展区块链交易的一种早期方法。这可以加快交易处理速度并降低成本。

状态通道的工作原理是，参与者之间锁定区块链状态的一部分。然后他们在链下进行交易，最后将更新后的状态提交回链上。这种方法最大限度地减少了主链上的计算和存储，从而降低了相关的 gas 费用。

优点和缺点

状态通道提供快速、可扩展的交易，并具有一些隐私优势。然而，它们不支持公开参与，资金效率低下，并且需要不断监控主链以防潜在的纠纷。

用例

建立在比特币基础上的闪电网络是状态通道应用的一个常见示例。它形成了一个双向支付通道网络，其中节点连接多个支付通道并协助跨这些支付通道路由支付。节点收取路由费但不可信，并且通过时间锁以原子性方式执行支付。

Plasma

Plasma 是另一种可扩展解决方案，旨在通过创建从主链分支出来的子链来提高交易吞吐量。这些子链称为“Plasma 链”，它们处理网络交易的子集，同时定期将更新的状态提交给主链。

这种分层结构可以提高交易处理速度并降低 gas 费用。Plasma 链上的交易安全由主链的智能合约维护，允许用户安全地与子链交互，而不会危及主链上的资产。

用例

等离子实现的一个例子是 OmiseGO（OMG 网络），它使用名为 More Viable Plasma（MoreVP）的Plasma框架进行去中心化交易所交易和支付处理。

Rollups

Rollups 是另一种第 2 层扩展解决方案，其工作原理是将多个交易聚合成一个证明，称为“rollup”，然后将其提交到主链。这种方法提高了交易吞吐量，并降低了主链上的存储和计算要求。

Rollups 主要有两种类型：OptisimicRollups和零知识（zk） Rollups。

Optisimic Rollups

Optisimic依赖于博弈论假设，并需要链上争议解决系统来确保正确性。交易在链下执行，结果状态汇总并提交到链上。欺诈证明用于在检测到不正确的状态提交时对其进行质疑。

Arbitrum网络是Op Rollups的一个例子，它使以太坊合约能够以更高的交易吞吐量和更低的 gas 费用运行。

ZK-Rollups

零知识汇总 (zk-rollups) 使用零知识证明 (zk-SNARKs 或 zk-STARKs) 生成加密证明，以验证一批交易的有效性。交易在链下执行，但其结果状态以非交互方式加密、汇总和提交到链上。

Loopring是一个 zk-rollup 系统的例子，专注于去中心化交易和支付处理，以提高速度并降低成本。

总而言之，Layer 2 解决方案（包括状态通道、Plasma 和 Rollups）旨在提高区块链上的交易吞吐量、速度和效率。这些解决方案在主区块链网络之上运行，并缓解了交易处理中的许多现有瓶颈。

评估 L2

区块链三难困境

区块链三难困境涉及在区块链技术中寻找可扩展性、安全性和去中心化之间的平衡。可扩展性是指区块链的交易处理能力，去中心化涉及区块链共识中涉及的参与方数量，而安全性是指攻击区块链所需的努力，例如控制节点。L2 并不能完全解决这个问题，但它们在三难困境范围内提供了更广泛的选择，从 L1（可扩展性最差但高度安全和去中心化），到 rollup（具有不同程度的去中心化和安全性），再到状态通道（高度可扩展但可能存在漏洞）。

评估框架

评估 L2 项目的有用框架应该涵盖三个关键方面：安全性、性能/可用性和其他方面。

安全

  • 活跃度：了解用户或受信任的watchtowers是否必须监控扩展解决方案的链上活动非常重要。
  • 保管：一小部分 L2 验证者是否会实施欺诈或阻碍用户获取资金？

性能/可用性

  • 最大吞吐量：考虑每个解决方案的压力测试交易能力。
  • 交易成本：考虑项目的实际交易成本数据。
  • 资金效率：确定 L2 项目是否需要锁定大量资金。
  • 提款时间：提款到L1需要多长时间才能完成。
  • 主观最终性：交易在 L1 上达到不可逆状态的速度。

其他方面

  • EVM 代码可移植性：检查 Solidity 代码是否可以直接部署在 L2 上。
  • 原生隐私选项：评估项目是否默认提供隐私保护。

请记住，此框架仅供参考，而不是对 L2 项目的最终判断。在不断评估项目去中心化和安全性的进展的同时，考虑具体项目细节并监控更新和活动至关重要。

第 2 层解决方案的现状

以太坊的网络拥堵和高昂的 Gas 费用为 Rollup 和侧链等 Layer 2 解决方案铺平了道路。其中，闪电网络和Polygon 的交易费用最低，Polygon 处理的交易最多，每秒交易数 (TPS) 最高。不过，从总锁定价值 (TVL) 来看，Arbitrum 位居榜首，而 StarkEx 的估值最高，反映出投资者对 Rollup 的高期望。

尽管 L2 解决方案的可实现 TPS 高于其当前平均值，但Rollups仍未得到充分利用。例如，2022 年的数据显示，尽管以太坊每天处理约 120 万笔交易，但 Polygon 平均有 300 万笔，Optimism 只有 10 万笔，不到以太坊每日交易量的 10%。此外，在唯一地址和每日活跃用户方面，Polygon 最接近以太坊的数据：1.7 亿个唯一地址和 30 万每日活跃用户，而以太坊分别为 2 亿和 50 万。

以太坊 2.0 的推出侧重于扩展第 2 层的用户活动，同时优化第 1 层，使其成为用于汇总数据存储的安全、去中心化的结算层。这种方法旨在显著降低汇总交易的成本。例如，EIP-4844（Proto-Danksharding）降低了rollups的数据可用性成本。因此，以太坊 2.0 应该有利于汇总的发展，提高可访问性并吸引更多用户使用第 2 层区块链。

第 2 层解决方案格局瞬息万变，闪电网络、Polygon、Arbitrum 和 StarkEx 等项目在交易费、TVL 和 TPS 方面表现出色。随着以太坊 2.0 和第 1 层优化的进展，预计第 2 层协议将越来越受欢迎并造福去中心化应用程序 (dApp)，最终解决网络拥塞和高费用相关问题。

展望未来

正如我们在本文前面所讨论的，状态通道、Plasma 和 Rollup 是以太坊等区块链网络的有前途的第 2 层解决方案。这些技术有可能显著提高交易速度和效率，从而为更广泛地采用区块链应用铺平道路。

要评估这些第 2 层解决方案的有效性和潜力，必须注意在项目部署和升级过程中可能出现的集中故障点和漏洞。项目必须不断努力增强其技术设计并解决这些问题，以确保长期可行性。

目前，第 2 层技术仍未得到充分利用，但在 Eth2.0 的支持下，第 2 层解决方案将为从去中心化金融到供应链管理等各种区块链应用开辟新的可能性。