如何“原地擴容” 將Layer 2帶給DeFi而非DeFi遷移至Layer 2_LAYER

今天我們正式發布Celer Network旗下最新解決方案：Layer2.finance. Layer2.finance致力于降低DeFi使用門檻，讓普羅大眾再不必擔心高昂的交易手續費，能夠自由且方便地使用現有DeFi協議從而獲得高額收益。Layer2.finance不是一個新的DeFi協議，而是一個低門檻且無需信任中心化第三方的「DeFi世界總入口」。

眾所周知，現有的Layer-2擴容解決方案都需要將DeFi協議和生態進行整體遷移，這樣不僅會影響DeFi的可組合性，同時還會造成生態、用戶以及流動性的割裂。Layer2.finance則實現了對現有DeFi生態進行「原地擴容」。由于不需要將DeFi遷移到Layer-2，在確保Defi協議流動性不被分散的同時，還能保證其可組合性。Layer2.finance讓多個用戶，原本需要多次，多賬戶，完成的資金分配交易，通過Layer-2 rollup聚合為單次交易。這個聚合過程是通過一個創新性的Layer-2到Layer-1的廣義函數調用來實現的，能夠在確保與Layer-1同等安全性的情況下，不需要對任何中心化的第三方有額外信任。下面我們將詳細介紹發布layer2.finance的動因、具體解決方案以及上線計劃。

DeFi 落地速度正在大幅降低，或將成為巨鯨專屬游戲

在過去的兩年中，我們一起見證了DeFi用戶和鎖定資金的雙百倍增長。這樣一個開放自由且不依賴第三方的國際金融體系擁有讓人熱血沸騰的潛力：我們都希望DeFi迅速開啟狂暴增長模式，早日從一個加密朋克的烏托邦進入尋常百姓家。

但是當我們仔細研究鏈上數據，卻發現DeFi的增長在最近已經明顯放緩。DeFi，一個本應是無歧視，無國界，能讓普通人站在和大型機構一樣起跑線上，共享全人類有效金融市場的開放理想國，正在崩解成為一個平常人無法進入的貴族圍城。

圖一：DeFi用戶增長速度放緩

如圖一所示，在去年夏天的快速增長之后，DeFi生態的整體增速已經放緩，每日新增用戶回落到了2000左右，并且如果我們去看一些「藍籌」和「入門級」DeFi項目的話，比如Maker，yEarn，Curve，其增速放緩的趨勢更加顯著。

另一個重要的指標是DeFi每日活躍地址數（日活）。某種程度上講，日活可能是一個更精確的DeFi活躍度指標，因為它能夠比較好的排除一個人多賬戶的現象，并可以真實反應有多少人每天在活躍”的使用DeFi產品。我們可以從圖中看到，在經歷了去年夏天的10X增長之后，DeFi日活基本不再大幅增長，穩定在一個4萬的水平。

問：那么4萬日活是什么概念？

Safe：將通過SafeDAO決定如何處置初始分配的ARB代幣:5月11日消息，數字資產管理平臺Safe（原GnosisSafe）表示，將代表Safe生態接收Arbitrum基金會初始分配的ARB代幣，并將在Safe DAO論壇上發帖，以決定如何分配這些資金，同時公布了資金接收地址。此前報道，Arbitrum面向DAO的空投總計1.13億枚（1.13%），其中Safe獲得257540枚。[2023/5/11 14:56:14]

答：少的可憐。

如果我們拿

「單個」

「蘋果手機系統上的」

「美國市場上的」

「綜合排名1500左右的」

游戲來看的話（注意加了四個限制定語）。這個游戲的DAU大約是全世界DeFi日活的兩倍有余。如果按照這個趨勢，再過一年，整體DeFi的活躍度都不一定能超過一個很普通的手機游戲。

不是，等一下。DeFi用戶不增長，這完全沒道理啊！哪怕是最穩定可靠的一些DeFi應用，都能達到10%左右的無風險年化收益，且不論相較美國活期存款利息高出250倍，就是吊打不少私募基金也都完全不在話下。咱們別說老一輩的用戶，就說生在互聯網時代，對金融有所理解，收入較高的中青年白領階層，不說一窩蜂沖上去，怎么不也有幾千萬用戶，每人放個萬八千的試試水？誠然，有區塊鏈理解門檻，用戶使用習慣等客觀問題存在，但是古話說得好，有錢能使xxx，強大的資本勢能當然可以踏平一切門檻。

所以我們不禁要問：為什么？為什么沒有大批的用戶各自攜帶萬八千資金，涌入DeFi？

高額的區塊鏈交易手續費正是罪魁禍首。區塊鏈交易對于不同價值的交易，只要是同樣的計算和儲存成本，都一視同仁。但諷刺的是，正是這樣的「無差別待遇」，造成了一個對小體量用戶極為歧視的DeFi生態。這導致對于「小魚」級用戶，10%的年化收益就是一個白日夢。

讓我們看兩個例子：

例1:

小紅存了5000元到交易所，想要玩兒玩兒DeFi

小紅買了1000元的ETH，以及4000元的USDC

小紅把ETH和USDC都取到了自己錢包里面，花了60塊的手續費

小紅想要把4000元USDC存到Compound賺取年化10%的收益

小紅驚訝的發現，手續費需要支付420元

小紅懵逼：為了賺一年400元的收益，我要先交420元，這什么操作？

小紅放棄繼續探索DeFi世界

例2

小麗存了5000萬到交易所，想要玩兒玩兒DeFi

小麗買了1000元的ETH，換了4999.9萬的USDC

直播｜Higer ：DeFi與ETH2.0如何引領下一個區塊鏈時代？:金色財經 · 直播主辦的金點Trend《2020 DeFi Dai飛嗎？》馬上開始！DeFi生態里，我們還應該狙擊哪些項目？成長空間是多少？應該關注哪些風險？16:00準時開播！本場嘉賓來自區塊鏈研習社的創始人Higer分享“DeFi與ETH2.0如何引領下一個區塊鏈時代”，請掃碼移步收聽。[2020/7/31]

小麗花了跟小紅一樣的60塊手續費，把USDC和ETH取到了錢包里面

小麗放了3000萬到Compound，手續費也跟小紅的完全一樣：420元。在不到兩小時后，小麗就收回了她420元的手續費交易成本

剩下的1999.9萬，小麗徹底玩兒high，在花了6萬嘗試了50種不一樣的DeFi協議之后，找到了一個風險較低，綜合收益達到50%的策略。

在一個月內，小麗賺到了45萬的凈利潤，小麗很開心

我們可以很明顯的看到，我們所希望看到的「早期多數」用戶，被交易手續費赤裸裸的擋在了DeFi門外。

更細思極恐的是，雖然小紅這樣的用戶進不來，但小麗這樣的資本大鱷們看到高額的利潤，低廉的手續費占比，會越來越多的涌進DeFi生態中，這進一步加劇了小紅這類小體量用戶的邊緣化，最終形成一個被大資本獨占的封閉生態。

文化上面來講，這很不加密朋克，現實一點說，區塊鏈技術和應用，無法吸引圈外用戶，終究是整個生態可持續發展的重大阻礙。

這個問題亟待解決。

趕快使用Layer2 rollup擴容？冷靜！

對DeFi關注比較長時間的朋友應該都聽說過Layer2擴容，對于類似SKALE和Matic這類POS側鏈技術，由于不具有Layer-1的安全性，且和一個獨立的鏈建立Ethereum橋接沒有區別，我們將不把他們列入Layer-2擴容的范疇。

Layer-2 rollup是近期受到較多普及且被社區廣泛認同的技術方向（不論是Optimistic Rollup還是ZK Rollup）。對于不同rollup技術的介紹，請參加Vitalik的文章（https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html），我們之后也會出一系列的rollup中文文章，這里不再贅述。除了使用rollup技術做單獨的DeFi應用之外，目前社區中比較流行的觀點是未來將會出現一個EVM兼容的rollup擴容鏈，現有DeFi生態皆可重新部署并遷移到一個（注意不是多個，因為多個會破壞可組合性）rollup 鏈上，然后大家就可以開心快速地使用DeFi應用了。若果真如此，那還等什么，趕緊的啊！

可惜理想豐滿，現實骨感，這樣的技術方向正面臨一些根本性挑戰。

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先從技術角度來說。

對于一個單鏈rollup架構而言，計算和存儲資源仍然是有上限的。為了保證rollup的liveness（即，能穩定地產生block），需要多個出塊節點之間保持同步。一旦存在這種多節點同步的要求，不論使用何種出塊節點選擇規則和算法，實事求是的說，一個單rollup chain，能夠比主鏈提升50-100倍的容量已經是非常好的結果了。目前流行的節選擇點同步方案也是類似一個DPoS的解決方案。這大概給我們了一個2-4百萬每日活躍地址的擴容上限。顯然，這個離我們所希望的DeFi走進千家萬戶的大規模落地，還遠遠不夠。

雖然遠期不夠，那我們是否能先用這個方法解決燃眉之急？遺憾的是，目前這樣的rollup的技術架構，需要非常多的周邊生態基礎設施支持，并會對使用過程中的安全性假設造成深刻影響。想要將DeFi生態遷移到一個單獨的rollup鏈上，首先要解決一系列的問題，隨手舉例如下：

用戶在鏈正常運行的時候以及鏈發生暫停和回滾的時候，應該怎樣和應用交互？以怎樣的狀態為準？

中心化交易所怎么接入Layer-2生態，是否將Layer-2的代幣和Layer-1的同種代幣等同對待？

在周邊生態設施缺乏支持的情況下，如何讓用戶快速進入和退出Layer-2 rollup鏈？

區塊鏈狀態查詢服務（類似Infura和Alchemy），現在需要擴充100倍的容量，并且同時接入Layer-2和Layer-1進行復雜的驗證和交易轉發分流工作，這樣的服務是否已經就緒？

當出塊節點試圖停止出塊進度的時候，客戶端如何有效地通知客戶并且保證迅速地將用戶切換到Layer-1交互模式以保證安全性？

對于那些依賴預言機的DeFi協議來說，這些預言機是否準備好能夠抵抗可能的Layer-2禁言攻擊？

如果沒有和Layer-1同量級的狀態同步延遲假設，大部分DeFi協議是否需要重新評估其安全性？

這樣的問題還有很多很多。在我們扔400億到rollup之前，所有這些問題，需要通過大量的時間和研究來找到合理的解決方案和折中。可一萬年太久，只爭朝夕。

那么就算假設所有的技術問題，都有了很好的折中方案，除了擴容有上限的根本問題無法解決外，是不是就萬事無憂了呢？

可惜并不是這樣的，因為從經濟博弈模型的角度來講，這條道路走下去，會不可避免地導致流動性割裂，極大的降低DeFi的市場效率。

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如上所述，Layer-2 rollup擴容并不是免費的午餐。這個擴容是用各種各樣的「麻煩」換來的，在系統設計中，叫做「取舍」（tradeoff）。這些取舍包括更復雜的用戶交互，主鏈級別安全性確認的延遲，更復雜的周邊基礎設施，區塊回滾重構風險，禁言攻擊風險，還有被交易插隊（front running）等等。對于小體量的用戶來說，這些取舍是可以忍受的，因為不忍受這些取舍就無法得到使用DeFi的好處，是一個0和1的對比。

但對于巨鯨用戶來說，相對于本身持有的巨量資金，Layer-1的交易手續費本身就是很小的一部分，在這個很小比例基礎上的費用降低，對巨鯨用戶而言收益有限，但上述各種取舍所帶來的潛在麻煩和安全不確定性，要遠遠超過降低手續費所帶來的好處。他們顯然不會遷移到這樣的Layer-2系統中，而是會繼續留在Layer-1的DeFi生態里。

綜上來看，如果我們沿著這條路走下去，就算各種技術問題得到了比較合理的解決，我們仍然陷入了一個具有擴容上限，并且流動性割裂的DeFi生態系統，如果想要突破單個rollup的擴容上限，就要開啟多個具有獨立DeFi生態的rollup鏈，這將進一步導致流動性割裂和整體市場有效性下降。可謂是進退維谷。

我們需要一個全新的解決方案。

不要將DeFi遷移至Layer-2，把Layer-2帶給DeFi

為了解決上述挑戰以及實現DeFi生態系統的廣泛落地應用，我們以不同的方式使用Layer-2 rollup，引入了Layer2.finance。類似于任何rollup，用戶可以通過對Layer-1上的rollup合約進行存款交易來將資金存入Layer2.finance的rollup鏈。

但是，與大多數流行的方法不同，Layer2.finance不會將DeFi協議本身遷移到Layer2。簡單的來說，Layer2.finance構建了一個類似去中心化中介的模型。用戶將資金存在Layer-2鏈上，并且通過特殊的Layer-2 交易(transaction)形式，指明自己的資金希望被放在哪個DeFi協議中去。在Layer2.finance的二層rollup鏈上，「交易」（transaction）不再是「A給B發錢」，或者直接的智能合約函數調用，而是一個「資金分配指令」，比如「我想放￥500到Compound協議中去」。而Layer2.finance的rollup架構，實現了一個無需信任的「資金分配指令匯總」功能。比如在2個小時內，有10個人，陸陸續續的發出了「我想存X元到Compound」的交易，Layer2.finance rollup則將所有這些交易實現匯總，并且實現“二層到一層」的函數調用，加和總的資金分配后，向Compound合約發起單一的一個調用，直接分配所有資金之和。通過這樣聚沙成塔的模式，將原本需要的10個交易，簡化為了一個交易。當有越多人聚合的時候，平攤到每個人頭上的交易手續費，也就更少。計算機術語來說，就是原本O(N)的操作，簡化為了O(1)的操作，極大的提升了效率，降低了成本。

動態 | ITAM Network發文 “DApps如何優化RAM使用率”:據IMEOS報道，ITAM Network在Medium上發表文章“DApps如何優化RAM使用率”。文中介紹DApps主要是在上傳智能合約還有在使用智能合約Table保存數據的情況下使用RAM，并介紹如何通過在區塊上運行數據達到RAM使用率最小化，還有DApps開發者應當考慮和準備的工作。文章最后ITAM Network表示這只是一種可供替代的方法，并不是唯一正確的途徑。[2018/8/2]

圖二：Layer2.finance的體系架構

接下來，我們使用一個示例來說明Layer2.finance的體系架構。

生成資金分配方案

Alice, Bob和Charlie（簡稱A，B和C）首先將資金放入rollup基金池合約中，就像對待各種常見rollup一樣。然后，他們開始在Layer2上使用其資金。 Layer2.finance rollup上的帳戶和資金狀態不只是地址到值的映射， 對于每個用戶，其資金的任何部分都可以處于三種不同的狀態：1.閑置； 2.已承諾； 3.已分配。

「已承諾」是指用戶已發出第2層交易，以表示有意將資金分配給某些DeFi策略（我們將在后面說明）或從某些DeFi策略中提取資金。 我們需要這種「已承諾」狀態，因為新匯總的資金分配建議在鏈上發布到實際執行的時間點之間存在延遲。 在下一部分中，我們將討論延遲的原因以及在ZK和Optimistic rollup之間進行選擇的權衡。

用戶「已分配」狀態的資金呈現為在鏈上執行資金分配后收到的一定數量的「流動性證書」。它類似于Compound和yEarn中使用的cToken或yToken概念。這些帶有收益率的流動性證書以后可用于贖回基礎流動性，并將收益返還至閑置資金。在Layer2.finance中，我們將這些計息收益率流動性證書稱為stToken（st：strategy策略）。

當用戶正在部署和提取流動性時，stToken和空閑流動性都可以處于「已承諾」狀態。

現在，A，B和C開始發出交易，以將其閑置流動資金投入不同的策略以獲取收益，如圖3所示。它們還可以從已分配的協議中撤出其流動資金。 出塊節點在rollup區塊鏈上匯總這些交易。每當這些小額交易匯總到數額足夠大，交易手續費相對占比較低，或等待一定時間后，rollup中的出塊節點就會在rollup鏈中生成一個區塊。出塊節點不僅將每個用戶帳戶狀態的狀態根（state root）發布到第1層，而且還將整個池的匯總「資金分配方案」發布到不同連接的DeFi收益協議之間進行重新平衡。在此特定示例中，資金分配方案為「將$300分配給策略0，將$500分配給策略1」。

出塊節點是一個邏輯概念，最終將成為去中心化的Celer狀態守護者網絡(SGN)，以確保能夠對抗審查并增加rollup鏈的安全性。

從資金分配方案生成到真的資金移動的延遲：ZK和Optimistic Rollup之間的選擇

在生成區塊并將狀態根哈希和資金分配方案發布到鏈上之后，會在直到實際發生資金流動為止前有一個延遲。值得注意的是，Layer2.finance極大的拓展了第二層和第一層之間簡單的信息接口，即把「誰有多少錢」這樣簡單的存取資金的狀態，擴展為更通用的「指令接口」來表達資金分配方案，即「將多少資金分配給哪些協議”」。這本質上是二層對一層的函數調用。

在使用Layer2.finance的Optimistic Rollup時，延遲是確保在轉移資金之前最終確定總資金分配建議的挑戰時間窗口。與取款不同，這里不會有第三方從系統中拿走資金，且由于在匯總期間的長延時與挑戰證明的簡單性，這里的挑戰期可以從數周縮短為數小時。

使用ZK Rollup時，狀態根有效性不需要挑戰期，所以資金移動延遲取決于區塊時長。

在1.0版本中，我們選擇使用Optimistic Rollup以簡化并加快迭代速度。 將來我們會計劃遷移到ZK Rollup，以在協議成熟后縮短執行延遲。

資金分配方案的執行

當延遲結束，資金分配將在鏈上執行。 我們定義了一個名為「Strategy Adapter」（可插拔策略策略）的通用抽象層，而不是直接與每個不同的DeFi協議進行交互。 它們和yEarn的vault具有類似的概念。該層用于三個目的：

流動性證書（stToken）抽象。 策略適配器跟蹤總存款流動性的基礎價值，并生成一定數量的收益證書代幣（stToken），被Layer2.finance的用戶接收；

易于擴展。 通過為Layer2.finance rollup合約定義的公共接口，可以更容易地將協議的右側擴展到任何具有收益的協議；

靈活的策略配置。 策略抽象為使用不同策略（例如抵押比率）到同一收益協議甚至將多個DeFi協議組合為一個策略提供了靈活性。

我們打算與yEarn，Curve，Aave，Compound等DeFi領域的開發者社區合作，構建適配器，并使更多用戶訪問這些產品。

當資金分配執行真實發生在鏈上時，Layer-2出塊者層將根據Layer-1交易生成Layer-2并進行狀態更新，將每個用戶的新stToken添加到Layer-2狀態（在本例中為A ，B，C），并清除那些處于「已承諾」狀態的資金。在此步驟中，我們使用從第1層到第2層的廣義反向通信來實現此目的。

上述就是系統的一個完整循環，layer2.finance由此可以允許用戶自由選擇并在與不同協議相對應的不同策略之間移動資金。

Layer2.finance作為DeFi擴容提速解決方案的優勢

我們總結了使用Layer2.finance對廣大受眾的主要好處：

低成本。由于Layer2.finance將少量流動資金匯總在一起，因此為每個用戶分配資金和產生收益的成本要低得多。盡管存在一定的數據可用性成本，但越多的人使用它實際上越能將降低單個用戶與DeFi協議進行交互的成本。 我們估計完全有可能將成本降低1000倍；

保持可組合性，沒有流動性碎片，也無需遷移DeFi協議。 Layer2.finance可原地擴容DeFi協議，因此它不會造成任何流動性分散，并將進一步提高DeFi協議的可組合性；

可疊加的可擴展性。如果單個Layer2.finance匯總鏈變得過于擁擠或狀態變得太大而無法維護，則可增加一條新鏈連接到Layer-1 DeFi中相同的流動性系統上。雖然短期內受限于于鏈上容量，但在將來使用ETH2.0時，擴展性的上限將得到幾乎無限的可疊加提高。

靈活的DeFi分片。 除了可擴展性之外，還有很多原因可以啟動多個Layer2.finance鏈，例如不同的批處理配置，不同的策略風險特征（無論風險高低）等等。 這有效地實現了DeFi生態系統中的功能性分片.

局限與權衡?

盡管我們相信Layer2.finance是會將DeFi帶入大規模普及的解決方案，但我們同時也要說明此解決方案的局限性與取舍。 同時我們便可更好地討論這樣的取舍是否「值得」。

由于聚合導致延遲。 無論我們選擇ZK匯總方法還是Optimistic匯總方法。 從用戶表達出進行資金分配的意圖到實際進行資金分配的時間都存在固有的延遲。 這是由于Layer2.finance依賴的第2層聚合。但是，我們認為這是一個合理的取舍，否則這些小額流動性用戶根本無法從DeFi中受益。 我們可以動態調整此延遲，以找到成本與反應性之間的正確的折衷點。

高級操作的局限性。 與DeFi生態系統的原始接口不同，Layer2.finance為用戶提供了抽象化的策略。 用戶無法執行多個DeFi協議的高級定制化組合。 但是，我們認為這不是問題，因為高級DeFi用戶不是Layer2.finance的目標受眾。

至于其他限制，最明顯的是交易插隊和交易禁言。 但是，它們并非Layer2.finance所獨有，其他rollup構造也同樣存在此類問題。 實際上，考慮到Layer2.finance的可分片疊加擴展性，此類問題的嚴重性其實比傳統rollup要小得多。

啟動計劃

我們什么時候啟動Layer2.finance？

我們的目標是在2021年第一季度推出推出基于Optimistic Rollup的Layer2.finance 1.0，當然這取決于我們支持的協議數量和安全審計。 我們計劃在迭代初始階段之后升級到ZK Rollup。 我們將在1.0版本支持一些最受歡迎的協議，例如Curve，yEarn，Compound和Aave。

對于DeFi社區，如果您希望我們支持并降低使用某些協議的成本，請在我們的Discord頻道中提出。

協議經濟學

我們不會發行新的代幣。Layer2.finance是一個生態系統項目，使用了Celer的開源第二層技術堆棧。最初的迭代之后，出塊者的關鍵基礎架構將在Celer的狀態守護網絡(SGN)上運行。可以通過質押CELR代幣成為SGN的驗證節點。CELR還將成為治理代幣，用來對新策略的實施、集成和配置進行投票。為了快速提高平臺上的流動性，我們很可能會考慮進行流動性挖礦。詳細的經濟學和費用模型不在本文的范圍之內，將在以后的文章中進行更詳細的描述。

作者：Celer Network 創始人 董沫

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