行走筆記：投資人眼中Layer 2生態 （上）_OPT

今年下半年有幾個確定性的熱點：NFT、波卡生態以及Layer 2。本篇筆記就來自國內頭部加密領域投資機構分布式資本對Layer 2賽道的觀察。黃凌波對Layer 2不同解決方案的介紹，也可以作為一個科普類文章來學習。

筆記會分上下兩篇輸出。以下，Enjoy：

先介紹下分布式資本，成立于2015年，是中國首家專注于區塊鏈的投資機構。我們投資了將近兩百個區塊鏈領域的項目，70%以上是海外項目，包括ETH、波卡等項目，我們都是早期私募的投資人。

Layer 2是我們比較關注的方向，分布式是ETH最早的支持方和投資人，ETH生態我們會持續保持深度關注和支持。

我們的創始人是沈波總，萬向的肖風總和以太坊的創始人Vitalik是分布式資本的聯合創始人。分布式資本分布于上海、紐約和硅谷。

一、Layer 2介紹

我們一直覺得Layer 2的出現是必然的狀態。左邊的圖是GAS費的統計。近一年GAS在整體升高，當然和Defi與NFT的火熱密不可分。右邊是Debank統計的DEX上的交易數據，在近一年時間呈現了非常活躍的狀態。交易費和吞吐量的上升，導致現在以太坊Layer 1的網絡已經無法支撐整個生態的發展。因為Layer 2的出現是有其必然性的。

Layer 2的解決方案包括Rollup、Validium、狀態通道、側鏈以及Plasma等。后面我會具體介紹每種解決方案的優缺點已經發展方向。

數據：逾1.1萬枚ETH從Kraken轉出:金色財經報道，據 Whale Alert 監測，北京時間 11:22，11,018 枚 ETH（約 2014 萬美元）從 Kraken 轉至未知錢包。[2023/4/1 13:39:15]

大家知道，ETH正在進行2.0的推進。1.0是POW，2.0會采用POS的共識機制。大家會有產生一個問題：ETH 2.0之后，吞吐量會大幅上升，GAS費會大幅降低，那Layer2 還有沒有存在的必要？

第一，ETH 2.0目前依然處在信標鏈的第一個階段過程中，還非常早期。在階段2 POS才會和目前POW的鏈融合，2階段才是最終實現2.0 POS的狀態。整個過程至少需要兩年的時間。這段時間中，Layer 2的應用就是必不可少的。缺少了Layer 2，以太坊基礎能力就會跟不上生態的發展速度。

第二，以太坊2.0上線之后，Layer 2的Rollup技術，包括ZK Rollup和Optimisitic Rollup在基于以太坊2.0是可以有十倍以上提升的。以太坊2.0可以分片，主鏈的數據容量可以增加，對Layer 2本身也是利好。以太坊2.0的實現過程，也會考慮Layer 2的技術方案。

二、Layer 2生態情況

這張表格中，橫向第一行是各種主流Layer 2的分類，縱向第一行是使用Layer 2的行業分類，包括Defi、游戲、NFT、錢包和Cefi。

從表格中可以看到，Defi類的項目是最多的，其次是游戲類型的。NFT類型也開始逐漸增多。而錢包和Cefi也正在支持主流的Layer 2技術。

2023年才過去五周，全球范圍內加密數字貨幣行業已經裁員超過1000人:金色財經報道，經歷去年的熊市后，全球加密貨幣公司持續裁員，僅今年前五周就有上千人失業。近期進行裁員的加密貨幣公司包括美國億萬富豪雙胞胎兄弟Tyler和Cameron Winklevoss的Gemini Trust Co.、Digital Currency Group旗下總部位于倫敦的Luno交易平臺，以及新加坡加密貨幣銀行機構Matrixport Technologies。利率上調和經濟衰退風險正導致一系列行業削減開支。而在更廣泛的科技行業內，谷歌母公司Alphabet Inc.、微軟和亞馬遜等科技行業公司1月份裁員逾30000人。[2023/2/7 11:51:12]

我們可以看到，大部分游戲項目選擇了Plasma，而基本沒有游戲會去選擇Rollup或Validium、側鏈的方向。背后是有技術原因的。

主流Layer 2技術的背后是GAS費、性能和安全性的不同，這些不同會造成最終不同的應用有不同的選擇。

下面我會分別介紹下Layer 2上的六種不同的技術方案。但我本身也是做投資的，而非技術出身，所以不會講的特別高深。會從應用和優缺點角度介紹。

1、Optimisitic Rollup

這項技術將所有數據打包壓縮后放到以太坊上，解決數據可用性的問題。在GAS費、TPS和安全性三點上，安全性的核心就在于數據可用性。Layer 2是不在以太坊的Layer 1上形成一套交易行為，而在Layer 2上生成一套交易行為的賬本。我們把賬本放到Layer1的過程就是Layer 2把數據放到Layer 1的過程。

CleanSpark在1月份挖出697枚比特幣，出售624枚比特幣:金色財經報道，比特幣礦工CleanSpark在1月份挖礦697個比特幣，產量比上個月翻了一番。該公司達到了6.6 EH/s的哈希率，環比增長7%，在去年以折扣價從陷入困境的礦工手中收購了多個站點和數千臺機器后，該公司提高了產能。

該公司整個月售出624枚比特幣（約1190萬美元），為運營和增長提供資金。截至1月31日，它擁有 301 個比特幣。[2023/2/3 11:44:11]

要能保證賬本的真實有效 ，而不至于將Layer 2上造假的賬本送到Layer 1上。數據可用性的意思就是指在Layer 2上賬本中的數據是在鏈上是可查、透明、可追溯的。這套數據放到Layer 1以太坊的賬本中可以被認為是真實的。

數據可用性的核心是指數據是在鏈上的，可以追溯，通過查證的方式了解是否是真實的賬本。數據的不可用就是指數據是鏈下的。溯源無法獲取，比如網關或資金池里的Layer 2可能就不是在鏈上的，資金是誰的就無法查到。這樣的網關上的數據放到Layer 1上就依然是不可用的，因為最終交易的賬本和交易記錄都不可查。

Optimisitic Rollup和ZK Rollup解決的問題都是數據可用性的問題。它們的數據都是鏈上的，通過壓縮打包的方式放到Layer 1上。兩者的核心區別是數據的驗證方式不同。

Optimisitic Rollup是樂觀型的，它認為交易者和參與者都是友善的，不會作惡。所以Optimisitic Rollup的交易驗證是事后而非事前的。它的驗證機制被稱為欺詐證明。交易發生之后，如果有人提出交易有問題，需要提供一系列的證據，在欺詐證明中驗證是否真實，是否有問題。

ZK Rollup認為所有的交易者、參與者都是作惡的。它的驗證是事前而非事后的。它是通過零知識證明技術通過加密方式驗證交易在事前就是真實的。

ApeCoin社區發起新提案AIP-96：將為EthGlobal和Gitcoin提供資助:金色財經報道，ApeCoin特別委員會成員Maaria Bajwa發起新提案AIP-96，提議ApeCoin DAO為EthGlobal和Gitcoin等開源項目提供資助。該提案名為“Funding For Public Goods (EthGlobal& Gitcoin)”，要求ApeCoin DAO貢獻價值20萬美元的APE Token，其中4.5萬美元用于支持ETHOnline黑客馬拉松并向ETHOnline的另一個社區捐贈 5000 美元、10萬美元資助一個專門的 Gitcoin ApeCoin 生態系統計劃、5萬美元用于資助Gitcoin的氣候項目。[2022/9/26 7:20:20]

總體來說，Optimisitic Rollup更加被動，而ZK Rollup比較主動。因為Optimisitic Rollup是事后的欺詐證明，可能會有一定的延時性。交易被確認需要一定的延時，需要經歷了欺詐證明交易無誤才能被確認。比如在Arbitrum測試網上線之后，欺詐驗證就需要30分鐘時間，而不像ZK Rollup是事前驗證，即時性會比較好。

Optimisitic Rollup的項目，主要是Offchain和Optimism，Optimism用的是OVEM，Offchain用的是AVEM，兩者的不同主要在欺詐證明。Optimism是單輪的欺詐證明，Offchain是多輪的欺詐證明。是把欺詐證明分割成很多份，挑出其中有問題的進行證明。一般來說，單輪的欺詐證明會相對更快一些，多輪的會慢一些。

目前DeFi使用的技術方式都是Optimisitic Rollup。核心原因是因為Optimisitic Rollup和以太坊EVM的兼容性更好。而ZK Rollup對EVM的兼容性則不太友好。Optimisitic Rollup的GAS費也比較友好。

V神回應合并后出塊穩定：實現更好的EIP 1559性能:9月15日消息，以太坊預測平臺Gnosis創始人Martin K?ppelmann在推特發布最新100個區塊的出塊時間圖表，并表示以太坊合并后穩定性極好，只有一個漏塊，已經是最好的情況了。

對此，V神評論稱，一個重要的推論是其實現更好的EIP 1559性能（因為更少的塊會達到2x限制）。到目前為止，滿塊的百分比已經從大約20%下降到大約10%。[2022/9/15 6:58:53]

圖中我們也能看到主要的幾個Optimisitic Rollup項目的發展進程。主要還是測試網，主網還沒有上線的狀態。其實整個Layer 2只是到了快要接近里程碑的階段。

2、ZK Rollup

其實前面已經介紹了不少關于ZK Rollup的情況。ZK Rollup和Optimisitic Rollup有一個優點是一致的，它們都有數據可用性，數據都在鏈上，因此安全性更高，不容易被攻擊。

但Optimisitic Rollup因為有欺詐證明的原因，會有一定的延時性，而ZK Rollup因為是事前的驗證，沒有延時的問題。但它們也都有各自的問題。

ZK Rollup因為是事前驗證，對算力要求比較高，會消耗比較高的算力，GAS費也就會相對比較高。可能要達到幾十萬GAS的量級。并且ZK Rollup和以太坊EVM的兼容性并不太友好。

Optimisitic Rollup的OVEM和AVEM還是會有少量的不兼容性，但不會影響安全性，不算核心問題。但欺詐周期長，會有一定的延時性。有些項目已經提出了解決方案，會有第三方來做網關解決延時性的問題。類似擔保機構，所有延時的交易由它來承保。交易方就可以得到及時的確認。但這只是一個方案，還沒有真實的解決。

ZK Rollup的GAS比較高，但Optimisitic Rollup的gas就比較低，可能就幾萬的量級。TPS兩者都差不多，至少達到幾千TPS的級別。而且ETH 2.0上線之后，兩者都可以至少提高十倍TPS的容量。

市面上有觀點認為ZK Rollup整體上要優于Optimisitic Rollup，具有低延遲，是事前驗證，更符合別人的理解。不像事后欺詐驗證的時間比較長，還需要交易參與方提交數據進行驗證，會有些麻煩。ZK Rollup則基本可以全自動的運行。所有會有很多人看好ZK Rollup。雖然現在對EVM的兼容性還不夠，需要改進。

不同的ZK Rollup有不同的技術路徑，不同項目用來驗證的證明器的驗證時間可能會不太一樣，取決于鏈路大小和硬件容量。從幾分鐘到十幾分鐘不同。

不同的ZK Rollup項目也會選擇不同的設置。會分為三類設置，可信設置、可更新設置和透明設置。

上圖是ZK Rollup發展現狀的整體介紹。ZK Rollup的技術難度相對Optimisitic Rollup會更高。因為要在事前使用零知識證明技術驗證數據的安全性，技術難度非常高，所以整體進度相對Optimisitic Rollup也是更低的。

圖上有核心的幾個做ZK Rollup的項目，現在也出現了一些新變化的ZK 技術。而由于ZK Rollup和以太坊EVM的兼容性不夠，很多以太坊的Defi項目都并沒有使用ZK Rollup技術方案，更多是在嘗試和探討階段，從長期是被看好的。

3、Validium

Validium的背后也是ZK技術，但它有不同于Rollup的一點。Validium的數據是不可用的，數據是在鏈下的。Validium的數據可用性是由鏈下的數據可用性委員會來決定的，有點類似POA的概念，相對是比較中心化的方式。數據可用性委員會由八位參與者組成，由他們決定數據是否可用，并且可以對網絡中的賬戶進行凍結和修改。所以Validium的整套體系是比較中心化的。

但它本身延時性比較好，而且不容易受到攻擊。但和EVM的兼容性也比較差。數據不可用是比較大的問題。GAS費也有可能會高，用的是透明設置，在Layer 2的區塊未被填滿時，可能GAS費會比較高。

目前主要使用Validium技術的是STARK Ex，基于這個項目的生態應用包括大家比較熟悉的dydx和DeversiFi。數據委員會這樣的體系未來可能會適用于一些托管性的系統。可能傳統的中心化體系想要進行Defi活動，我個人認為可能會更偏向于使用Validium體系

4、側鏈

側鏈是獨立于以太坊的另外一條鏈，也不需要是POW或POS的，可以有自己獨立的共識機制和區塊參數。它的優點是，無論是POS等共識機制，目前解決性能的技術方案是比較成熟的。代碼和數據也比較獨立，不會增加同步的負擔。

但側鏈的問題是，安全性特別差。因為整套賬本就是在側鏈上的。側鏈如果參與者不夠，很容易作假。抗審查性差。比如POS參與者很少，就很容易作惡。最終性也會很差，就是如果作惡和造假，數據依然會被傳輸到主鏈上。所以側鏈安全性的問題會比較大。

因為側鏈可能存在的安全性問題，大部分項目方開始轉向其他的解決方案。也有的Defi項目會選擇同時做側鏈和Rollup的技術解決方案，而更多會使用Rollup的方案。

5、狀態通道

狀態通道使用的人非常少，核心優勢是延遲非常低。主要是做Layer 2和Layer 1之間的狀態通路。它的問題是如果通道中斷，就無法受到最新的情況。它的利用率比較低。狀態通道要寫得非常明確，需要填滿多少ETH才可以。但填滿需要很多筆交易，本身就比較慢。而且必須是寫好的ETH數量，不能少和多，也會有很大的不可用性。

這就形成了狀態通道可能的應用方向——小額支付。比如在游戲應用中可以使用狀態通道的方式。因為都是小額支付，很容易狀態通道可以被填滿和使用。另外一個應用是預測市場。

因為狀態通道內的狀態都是被寫死的，很多過于負責的金融行為是無法被寫死的。比如有多少人參與Uniswap的交易是無法計算的，是沒有上限的。而狀態通道則需要把參與的人數等數值寫死。就只能是適用于游戲和預測項目。比如預測下雨或不下雨的狀態。游戲也是比較簡單的狀態類型。

雖然狀態通道不是復雜的技術，但做起來很麻煩。要把整體狀態都羅列進去是很麻煩的事情。

現在像Connext等項目正在做Layer 2之間的流動性，是使用了狀態通道。因為Layer 2本身有些用的ZK，有些用的Optimisitic。Layer 2之間的流動性如何來實現，有些項目就是用狀態通道來解決的。

以上是前半部分筆記的內容。

Layer 2的技術方案中還有最后一個Plasma的介紹將放到下篇筆記中介紹。

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