以太坊擴容完整指南：主流擴容方案原理和進展_ROLL

原文作者：ThorHartvigsen

原文編譯：aididiaojp.eth，ForesightNews

本文旨在以易于理解的方式來介紹復雜的以太坊擴容主題，其中包括：

重要術語

Arbitrum

Optimism

Polygon

zkSync

重要術語

讓我們首先定義模塊化。區塊鏈可以分為4個部分，當前的區塊鏈是單個整體的，一個網絡處理所有工作。而模塊化區塊鏈是將這些層中的一個或多個外包給外部區塊鏈。

以太坊Rollups是一個單獨的區塊鏈，它擴展并繼承了以太坊的安全性。Arbitrum和Optimism等Rollups是執行層，以太坊主網作為其數據可用性層、共識層和結算層。

合并使以太坊網絡功耗降低99.9%以上:10月29日消息，迄今為止，合并使以太坊網絡功耗降低99.9%以上，并持續保持低能耗。據悉，在合并升級之前，2022 年，以太坊的能源消耗在每年46.31 TWh-93.98 TWh之間。

此前消息，9月15日，以太坊從從PoW遷移到PoS共識機制，以太坊網絡的總能耗立即急劇下降。[2022/10/29 11:55:44]

Rollups有兩種類型：

OptimisticRollups：使用欺詐證明，例如Arbitrum和Optimism

zkRollups：使用有效性證明，例如zkSync、Starknet和zk-EVM

欺詐證明：信息在「證明者」和「驗證者」之間交換。假設所有交易都是有效的，并被添加到交易批次中，這些交易隨后交由「觀察者」進行審查，以確保沒有惡意行為發生。

以太坊客戶端Geth發布v1.10.13版本:11月25日消息，以太坊客戶端Geth發布v1.10.13版本，該版本是定期維護版本，其中修復了舊存檔節點的日志檢索；修復了池中的遺留事務過濾；修復了一個快照同步問題，其中惡意數據包可能會使同步節點崩潰。[2021/11/25 7:09:59]

有效性證明：有效性證明是在Rollups而不是以太坊上計算的。「證明者」和「驗證者」之間的信息交換依賴于密碼學和數學。信息是共享的，但不會被泄露。

Rollups的一個關鍵方面是定序器：定序器是指定的節點，負責將用戶的交易提交到L2。它進一步將Rollup交易包發布到以太坊主網以更新狀態。

Arbitrum

截至目前，Arbitrum使用的是：

一個單一的中心化定序器，它接收用戶的交易并將交易批次發送回主網。

V神：以太坊可以作為價值存儲資產超過比特幣:金色財經報道，以太坊聯合創始人V神（Vitalik Buterin）最近在接受采訪時被問及是否能看到以太坊不僅在價格價值上，而且可以作為一種價值存儲資產超過比特幣，他簡單地回答了“它可以”，并稱：“我認為以太坊和比特幣的最大區別在于，比特幣是一個平臺，生態系統的價值來自于貨幣的價值，而在以太坊中，貨幣的價值來自于生態系統的價值。尤其是在EIP1559之后，當費用被燒毀時，這在更直接的經濟意義上就會變成現實。”當被問及DAO是否會成加密貨幣生態系統中下一個隨著DeFi和NFT的成功而興起的部門，V神表示：“我認為隨著時間的推移，DAO肯定會變得更加重要。就DAO領域仍然缺少的東西而言，我認為沒有任何一件是大事，而是更多的小事。”此外，V神認為，從文化角度來看，NFT很有趣，因為它們將人們帶入以太坊，他們的思維方式與DeFi和普通加密貨幣人士完全不同。[2021/10/13 20:24:24]

一組「白名單」Arbitrum驗證者讀取定序器的交易包，并以欺詐證明的形式向以太坊主網提交「Arbitrum狀態根」。

動態 | Deribit平臺以太坊期權交易量飆升，未平倉頭寸基本停滯:金色財經報道，由于ETH的看漲勢頭保持不變，2月24日，加密貨幣衍生品交易所Deribit的以太坊期權交易量飆升至了650萬美元。此外，交易量預計將在一日內增加。根據加密貨幣衍生品分析公司Skew Markets的最新圖表，以太坊期權交易量在前一天達到220萬美元。Deribit的數據在2020年2月12日以1500萬美元的交易量創歷史高點后出現下滑。此后交易量在5天后下降了67%。Deribit推出以太坊每日期權的消息使2月18日的交易額達到770萬美元，但在2月24日再次上漲之前曾短暫下跌。此外，Skew圖表所描繪的未平倉頭寸（OI）今日基本上處于停滯狀態。這表明，Deribit上的交易員沒有建立任何新頭寸，而是利用現有頭寸進行交易。[2020/2/25]

任何驗證者都可以挑戰在主網上結算的「狀態根」。只要有一個誠實驗證者，正確的Layer2狀態就會發布在主網上。

動態 | 以太坊錢包和瀏覽器產品Mist宣布終止項目運營:以太坊錢包和瀏覽器產品 Mist 正式宣布終止該項目的運營。Mist 項目創始人 Alex Van de Sande 表示，安全性問題是該團隊面臨的最大障礙。他透露，Mist 的團隊將繼續利用之前積累的經驗幫助以太坊基金會資助的其他 DApp 團隊設計產品。[2019/3/24]

之前有人擔心驗證器被列入白名單。然而自以太坊合并以來，如果沒有任何驗證者在7天內提交「狀態根」，則白名單功能將被繞過，從而顯著提高了安全性。

路線圖：

Arbitrum于2022年部署了Nitro，顯著降低了通信和執行成本

未來，排序將由一個定序器委員會而不是一個中心化定序器完成

Arbitrum可能會推出一種代幣以提高網絡安全性

Optimism

Optimism運行一個具有特殊權利的單一中心化定序器，通過它來排序交易和提交交易批次。與此同時，Optimism團隊正在開發他們的交互式欺詐證明系統，以確保rollup狀態的正確性。

因此，當前的欺詐證明機制已被暫時禁用，用戶只能依靠定序器將有效rollup狀態發布到以太坊主網。

然而，所有這一切都將隨著「OPstack」而改變。讓我們探索這個巨大的路線圖。

Optimism不僅僅是以太坊上的Layer2Rollup，OPstack還是：「一個模塊化的開源藍圖，適用于各種高度可擴展和可互操作的區塊鏈。」

本質上，OPstack是構建區塊鏈和Rollup的框架。開發人員可以合并OPstack中的一個或多個模塊來構建可互操作的鏈，這些將被稱為「OP鏈」，可以是L2、L3或完全不同的東西。

OPstack將引入一組去中心化定序器，OP鏈可以集成這些定序器，這樣他們就不必擔心自己的區塊生產，這就能夠允許引入高水平互操作性的「原子跨鏈可組合性」。

這個雄心勃勃的路線圖的第一步是「OptimismBedrock」，它將實現：

以太坊等效

較低的費用

模塊化

Optimism在技術上可以成為zk-rollup，通過能夠更換OPstack組件來為未來做好準備。

Polygon

Polygon誕生于Layer2概念，但此后不斷發展，更類似于EVMLayer1區塊鏈。但是POSChain只是Polygon的未來眾多項目之一。

Polygon正在使用有效性證明構建四個具有零知識結構的不同區塊鏈。一個是可能要即將到來的PolygonHermez，屬于zk-EVM。zk-EVM可根據以太坊兼容性和性能分為四類。Polygon的zk-EVM是類型2。類型2比類型4與以太坊更兼容，但在性能方面不如類型4

Polygon的其他zk產品：

Miden

Zero

Nightfall

Polygon還在構建一個名為Avail的模塊化區塊鏈，它在充當數據可用性層的意義上類似于Celestia。

zkSync

MatterLabs正在構建zkSync2.0，一個類型4的zkEVM，根據最近在Twitter上的一些信息，它距離主網啟動已經不遠了。zkSync2.0具有領先的性能和可擴展性，但與以太坊的兼容性較差。

從理論上講，較低的兼容性使得從開發人員的角度來看更難以實施，并且對以太坊dApps在部署上也具有挑戰性。然而，zkSync構建了多種解決方案，包括他們自己的虛擬機和編程語言。

zkSync2.0將分為兩個可互操作的鏈zkRollup和zkPorter。zkPorter是一個「volition」，又名Layer3，具有「鏈下數據可用性」，數據在L2zk-rollup上處理。這種設計據稱可以讓zkPorter的TPS達到20000。

由于有額外層存在，Layer3的安全性略低于Layer2，但可擴展性高一個數量級。例如Uniswap在Layer2上部署他們的智能合約，而dApp的用戶使用zkPorter，由此極大程度地降低了費用成本。

拼圖的最后一塊是所謂的超級區塊鏈，它們建立在Layer2zkEVM之上并由其提供支持的Layer3網絡。這些超級鏈允許更多的擴展性和可定制性，但安全性略低于以太坊主網。

還有一些其他的以太坊擴展方案本文并未提及，包括Celestia、Fuel、Scroll和Starknet等。

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