多角度理解 Layer 2 生態：概念、擴容方案及代表項目_LAYER

撰文：Footprint分析師Vincy(vincy@footprint.network)

最新數據顯示，第四季度的以太坊Layer2總鎖倉量較第三季度增幅?600%，于11月25日突破71.7億美元的峰值。截止當前TVL最高是Arbitrum，其次是dYdX，BobaNetwork以7.7億美元的TVL位居第三。

Layer2TVL

TVLSharebyLayer2Protocols

隨著以太坊網絡用戶量的與日俱增，網絡擁堵以及高gas費成為各應用的首要問題，市場對以太坊網絡的需求逐漸加大，緩解該問題也就成了重中之重。于10月26日，以太坊創始人V神在會上發表《通往以Layer2為中心的以太坊之路》，意味著Layer2是以太坊擴展的未來。

01.Layer2的概念

在數據增大且網絡擁堵的情況下，通過擴大容量，緩解當前所受的壓力，Layer的概念就油然而生。Layer2是一個為提升以太坊網絡性能的整體擴容解決方案。

關于區塊鏈的擴容主要分為兩個方向：Layer1和Layer2

-Layer1：改進公鏈本身以提升性能，即鏈上擴容，包含增加區塊大小(或數據結構)、分片技術和隔離見證，能提高交易處理能力的解決方案；

Starknet已在測試網上發布Alpha v0.11.0版本:金色財經報道，據官方推特，以太坊Layer2擴容解決方案Starknet的Alpha v0.11.0已在測試網上線，并啟動了Cairo 1.0，標志著過渡階段的開始。此版本更新包括部署Cairo 1.0合約、替換類系統調用、計算成本降低5倍。[2023/3/22 13:18:39]

-Layer2：不直接改動Layer1的區塊大小等規則，而是構建一個鏈下的二層，包括狀態通道、側鏈、Plasma和Rollup，在二層處理部分交易以分擔主鏈的壓力，在必要時和主鏈進行交互，即鏈下擴容。

Layer1和Layer2之間存在什么聯系？它們好比母公司與子公司的關系，把一些以太坊上的交易數據請求跨鏈到Layer2處理，處理完后Layer2返回交易信息跨鏈到Layer1，減輕Layer1的交易壓力，實現低gas費的交易結果，這是Layer2的主要核心技術要點。

除此之外，Layer2是對Layer1的擴展，突破Layer1的原有功能的限制，在不影響Layer1本身的特性上，還繼承了以太坊的安全性。

02.Layer2主要的擴容解決方案

早期的Layer2是以狀態通道和側鏈兩大方向去摸索，但在摸索的過程中發現，狀態通道無法做到去中心化以及匿名性的隱私保護需求，側鏈的資產控制權在鏈下，對資產安全性有很大的隱患，因此它們不是Layer2中最好的擴容解決方案。

CoinDesk推出Consensus大會的多年期NFT訪問通行證:金色財經報道，由CoinDesk策劃，是加密貨幣和Web3領域最大的年度活動之一Consensus大會，似乎活動團隊正在為2023年的迭代進行重大改進。近日，CoinDesk宣布了一系列合作伙伴關系，旨在為該活動創造一種NFT代幣門控體驗。它是以Microcosms為中心的一個NFT集合，將為持有者提供三年的Consensus大會通行證訪問權限，以及一個從2023年到2025年展開的多層次獎勵系統。[2023/3/6 12:43:52]

而好的解決方案是需要是保持數據的安全性、交易真實且匿名性以及短期的退出周期等需求，而Layer2也抓住這些特性不斷地加以完善擴容功能。

?Layer2NetworkTVLGrowthRate

當前Layer2共有19個項目，包括有DEX類型以及其他網絡等，它們仍然是加密領域中最值得關注的趨勢，從年初到至今，總TVL漲幅11400%，Layer2增長快速與Layer2的擴容技術調整后方案有直接的關系，當前主要有4種擴容方案，分別為Plasma、OptimisticRollup、ZKRollup和Validium。

Layer2TVLProtocols(LatestDay)

NULS正式上線EVM Layer 2兼容網絡ENULS:2月15日消息，NULS宣布由其社區發起的EVM兼容網絡ENULS于今日上線。ENULS使用NULS作為主鏈資產，依托跨鏈生態Nerve Network完成鏈上資產與多鏈之間的交互。低成本、低門檻，以及全方位的社區、技術、資金等資源扶持將有助于EVM生態項目在ENULS網絡快速部署。

據悉，目前Mathwallet、Nabox、ONTO、Coinhub等錢包生態，NerveBridge、CUBISWAP、Wormhole 3、SwapBox、Bridge Oracle等項目已開始在ENULS主網部署。[2023/2/15 12:08:36]

1.Plasma相對保障資產安全性，信息不可用成為阻礙?

Plasma是鏈下擴容解決方案，依賴主鏈交互最少的鏈下交易，它使用子鏈向根鏈報告方式來增加交易吞吐量。

Plasma是OMGXNetwork最早提出Layer2概念的以太坊擴容項目之一，它的工作原理為以下幾點：

-先在以太坊外構建Plasma鏈，用戶將資產從以太坊上轉移到Plasma鏈上，這個過程需要將主鏈資產發送到管理Plasma鏈的智能合約，該資產就可進入Plasma鏈中進行交互；

-每隔一段時間，Plasma鏈上操作者會對該時間段內的交易進行批量處理，生成一個區塊；

DCG 刪除其團隊介紹頁面:11月20日消息，推特用戶表示，灰度母公司Digital Currency Group（DCG）疑似近日刪除其團隊介紹頁面（https://dcg.co/who-we-are/）。該頁面原本顯示其團隊、董事會成員、董事會顧問的姓名、職位和圖片等信息。

據 Way BackMachine 回溯，DCG 團隊介紹頁面在9月份時被刪除。快照顯示DCG團隊共有25人，董事會成員3人（其中包括創始人兼CEO Barry Silbert），董事會顧問1人。[2022/11/20 22:10:14]

-Plasma鏈上操作者會將計算結果返回到主鏈上，并將資產交易的狀態發送給資產當前所有者。

Plasma鏈擴容解決方案的突破點在于它保障資產相對安全，即使在鏈下環境不可用時，也能在主鏈上提取交易結果，從而更好提高主鏈交易吞吐量；另外還減少與主鏈的交互，降低交易gas費。

但是，Plasma機制并非完美，其存在的問題也比較明顯：

-數據不可用。主鏈無法獲取所有鏈下數據，只能通過根哈希進行簡單驗證；-退出周期長。因不具備主鏈數據可用性，導致退出機制比較復雜，需要更長的周期進行欺詐證明，導致提取資金周期更久，約7-14天之上；-通用性拓展難。在技術框架下限定子鏈的數據結構，加大難度。

經合組織發布新的加密資產全球稅務報告框架:金色財經報道，根據周一的新聞稿，經濟合作與發展組織（OECD）發布了其新的稅務報告框架，即加密資產報告框架（CARF） 。報告稱，該框架于8月獲得批準，確保收集和自動交換有關加密交易的信息。加密資產的定義包括可以在沒有傳統金融中介干預的情況下以去中心化方式持有和轉移的資產，包括穩定幣、以加密資產形式發行的衍生品和某些不可替代的代幣。促進相關加密資產之間交換的中介和其他服務提供商，如交易所、經紀人和 ATM 運營商，也將包括在范圍內。[2022/10/11 10:30:11]

代表項目：OMGNetwork使用Plasma的擴容方案

當前OMGNetwork的TVL為310萬美元，位居Layer2項目中排名14，相對其他項目體量較小，且從趨勢上來看，屬于停滯不前的項目。

但隨著Layer2網絡中OptimisticRollup等新方案不斷涌現，OMGNetwork的定位方向逐漸削弱，通過升級品牌且采用OptimisticRollup擴容解決方案重回戰場，從而得到更多發展的機會。

OptimisticRollup及ZKRollup通過驗證交易包的真實性，從根本上解決Plasma數據不可用的問題。

2.OptimisticRollup壓縮上鏈交易數據，但驗證效率低下

OptimisticRollup是Optimistic合約和鏈上數據可用性組合而成，選擇相信操作者提交的交易包真實性，對欺詐行為作出處罰。

它的操作原理是，當Layer2計算結果返回Layer1時，如果驗證者認為結果可能存在欺詐行為，那么驗證者就可以發起挑戰，主鏈凍結資產，進行交易數據和記錄驗證，證明其是真實的交易還是欺詐的交易。另外，如沒有驗證者懷疑該計算結果，主鏈默認交易是真實的。

這種模式提高了上鏈效率，將多筆交易打包操作，節約時間和節省gas費，擁有較強的兼容性，減少開發者的工作量，更好解決以太坊網絡擁堵的痛點。

其缺點是：

-驗證效率低。驗證欺詐證明機制使得資產存入和轉出需等待較長的質疑期；-資金可能會被凍結。如果驗證者認為結果存在欺詐行為，容易被主鏈凍結資產；-擴容程度不及ZKRollup。交易壓縮率相對較低。

代表項目：Arbitrum、BobaNetwork多個項目使用OptimisticRollup的擴容方案

當前Arbitrum鏈是Layer2的龍頭，而BobaNetwork是近一個月以來新興網絡，增長快速。它們使用OptimisticRollup擴容解決方案，可以實現高吞吐量，讓開發者以低成本部署，運營智能合約，同時可以保持無需信任的安全性。

3.ZKRollup高度去中心化，開發難度高

ZKRollup是通過在單筆交易中對大量資金轉移進行集中處理以提升擴容性。Plasma在每次發生資金轉移時都會創建一筆交易，而ZK-Rollups則將數百次轉移都捆綁在一筆交易中。?

相較于OptimisticRollup，ZKRollup交易壓縮率更高。體現于它通過零知識證明驗證交易包的真實性，操作者能在不向驗證者提供任何有用的信息情況下，使驗證者相信某個論斷是正確的。具體的操作如下：

-用戶轉入并鎖定資產，Layer2添加賬戶資產信息；?-在Rollup網絡中，用戶簽名并發送交易；-操作者收集交易，批量打包，生成零知識證明；-操作者將交易包和零知識證明廣播到主鏈；-智能合約通過零知識證明驗證交易包的真實性，更新數值，執行轉賬操作。

其優點是：

-實現去中心化；-上鏈效率高。交易壓縮率更高；-驗證效率高。沒有驗證等待期；-安全性以及隱私性更優。零知識證明不透露交易細節，ZKRollup技術保證了提交給主鏈的數據真實有效。

其缺點是：

-生成零知識證明過程復雜；-應用定制化開發難度大，兼容性低。

代表項目：dYdX采用ZKRollup技術方案

dYdX在為交易加密資產建立一個強大而專業的交易所，讓用戶可以真正擁有自己的交易，并最終擁有交易所本身。

?dYdXTVL

DYDXTokenPrice

其作為DeFi衍生品龍頭，也是ZKRollup技術最早采用者之一。整體的數據表現：繼8月份以來，TVL持續上漲的態勢穩住Layer2項目的前2名，當前TVL為9.76億美元，其Token(DYDX)價格有所下降趨勢，當前為9.04美元，市值為5.7億美元。

4.Validium是混合擴容解決方案，安全性較低

Validium是混合擴容解決方案，能讓用戶能夠在ZKRollup模式和Validium模式之間進行選擇。但區別于ZKRollup，Validium的數據保持在鏈下，而ZKRollup的數據可用性是在鏈上。

Validium可能更適合對無需信任要求沒那么高的應用，而ZKRollup更適合于對安全要求較高的支付和交易所等場景。

代表項目：DeversiFi和ImmutableX采用Validium技術方案

DeversiFiTVL&ImmutableXTVL

DeversiFi，聲稱是在以太坊上獲得DeFi機會的最簡單方法：投資、交易和發送Token而無需支付gas費用，當前最大的基于Validium的去中心化交易所，數據顯示，于12月4日，TVL突破1億之上創歷史新高。

ImmutableX，是以太坊上NFT的第一個第2層，承諾為游戲、應用程序、市場提供零gas費以及即時交易可擴展性的項目。當前位居Layer2排名第7位。

總結

Layer2擴容解決方案經過多年的更新迭代，實現在以太坊上擴容的安全方案，緩解以太坊網絡的擁堵和高gas費等問題，成為了解決區塊鏈技術規模化應用的主流技術方案，每種方案都有自身的優勢和劣勢，但每個Layer2項目都根據自身情況去開發相應的技術，從而實現其最大的價值。

Layer2的技術創新以及快速的發展，同時也在推動了DeFi市場、NFT和虛擬世界等的發展，在提高網絡吞吐量、減少開發者的工作量和交易效率等中，象征著Layer2是以太坊擴展的未來。

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