LK Venture研報：Layer3 能否帶來應用鏈生態的大爆發？_STA

有了Layer2，為什么還需要Layer3？Layer2將維持去中心化，作為通用的計算層，提供可組合性，而Layer3應該作為應用特定鏈，滿足不同應用獨特的需求，如：兼容、效率、隱私等。

摘要

從Layer1到Layer2

技術上如何實現擴容？以太坊將Rollup看作唯一的Layer2方案，因為其在不損失去中心化和安全性的前提下實現了對以太坊的拓展。從模塊化的角度來看，Layer2負責執行，而結算、共識、數據可用性都交給Layer1去處理。

從Layer2到Layer3

Layer2-Layer3與Layer1-Layer2有什么區別？雖然Rollup技術解決了以太坊的計算瓶頸，但它并沒有解決數據可用性的問題。上層需要壓縮交易數據以傳遞給下層，但壓縮不能重復進行，Layer2-Layer3性能并不能帶來大幅提升。

同樣是應用鏈生態，Layer3與Cosmos有什么不同？Layer3依托以太坊生態，更容易獲取用戶與資金，但是由于其與以太坊的高度綁定，也失去了部分主權，比如代幣的價值捕獲。

從Layer3到 LayerX？

Layer3發展現狀：Arbitrum于6月22日發布Orbit Chain；zkSync于6月26日宣布將在幾周內推出ZK Stack；Starknet生態的madara已經幫助一個項目在黑客松期間24小時內，部署了一條Starknet Layer3應用鏈。

Layer3來了，Layer4、Layer5還會遠嗎？LK Venture認為，從技術原理上看，Layer3已經無法通過簡單的堆疊獲得性能上的飛躍。盡管Layer1-2-3之間的生態關聯緊密（以太坊生態），互操作性比傳統的異構鏈之間強（跨鏈更便宜），但是彼此之間仍然無法做到生態的完全繼承。以太坊擴容的敘事，或將在Layer3終結。

從Layer1到Layer2：擴容

區塊鏈中存在著一個不可能三角，即安全、去中心化與可擴展性無法同時實現。以太坊選擇了前兩者，而對后者的支持不足。平日在以太坊中進行一次swap需要$3-$4的Gas Fee，而在交易量高漲的牛市一次swap甚至需要近$100的Gas Fee，擁堵現象十分強烈。

Beanstalk Farms：首批4項BFCP-A提案已開啟投票:7月31日消息，算法穩定幣項目Beanstalk Farms發推稱，首批4項BFCP-A提案已在Snapshot上列出。BFCP-A是Beanstalk Farms委員會的提案，該委員會對BF預算有決定權，包括對貢獻者的補償。這些提案的投票周期是7天，需要25%的法定人數（目前相當于約5300萬Stalk）和多數投票才能通過。[2022/7/31 2:49:37]

依托著先發優勢建立起的龐大生態，盡管許多主打可擴展性的新公鏈自2018年后持續涌現，以太坊仍然占據著市場的絕對主導地位，眾人于是將目光投向了在以太坊基礎上構建的擴容方案。

其中受到廣泛應用的是側鏈、Validium與Rollup三種方案，彼此有不同的信任假設。

側鏈是獨立于Layer1運行的獨立區塊鏈，通過雙向橋梁與以太坊主網連接。側鏈可以有單獨的區塊參數和共識算法，能夠高效處理交易，但是未繼承以太坊的安全屬性。

Validium 使用鏈下數據可用性和計算，在鏈下處理交易來提高吞吐量，并向鏈上發布零知識證明以便在Layer1上驗證鏈下交易，獲得安全性。

Rollup在鏈下進行計算，但是使用Layer1作為數據可用性層，通過向鏈上發布欺詐證明或有效性證明，在Layer1智能合約中進行驗證，繼承了以太坊的安全性。

根據提交證明的不同，Rollup可以分為Optimistic Rollup與ZK Rollup。

對于Optimistic Rollup而言，Rollup批量執行交易，將批量的交易、執行前狀態與執行后狀態發給部署在Layer1的Rollup合約。Layer1不驗證狀態轉移過程，只要Rollup提交的初始狀態與保存在Layer1合約中的相同，就樂觀地將狀態轉移至Rollup提交的新狀態。

P2E游戲開發商Hulk Labs完成戰略輪融資:7月19日消息，加拿大上市公司Tokens.com子公司Hulk Labs完成戰略輪融資，DV Investment Management領投，這是Hulk Labs首次在Tokens.com之外籌集資金，Tokens.com參與本輪融資，并將繼續持有Hulk Labs 90%以上的股權。融資資金將用于投資產生收益的可盈利資產，并建立其現有的游戲團隊。

據悉，Hulk Labs是Tokens.com的子公司，投資于NFT生態系統，專注于P2E鏈游。該公司獲取游戲代幣和NFT，并通過質押和游戲公會將其貨幣化。（Business Wire）[2022/7/19 2:23:33]

對于欺詐行為的防止是通過欺詐證明來保證的，在一段時間的爭議期內，其他驗證者可以對該狀態根發出挑戰，向Layer1的Rollup合約發送欺詐證明。這會使Rollup狀態退回爭議前的確定狀態，并重新計算合法的狀態，根據結果對驗證者做出懲罰。實際上，欺詐情況很少發生，所以樂觀的狀態轉移實際節省了很大的驗證資源。

ZK Rollup與Optimistic Rollup的區別在于，狀態的轉移需要進行驗證，不是由Layer1的Rollup合約，而是在合約中驗證有效性證明Validity Proof，驗證完成后狀態的轉移立即獲得最終性，不需要等待長達一周的爭議期。

使用Optimistic Rollup技術的項目中，最成熟的是Arbitrum與Optimism，都已上線主網運行。其中，Arbitrum已實現了欺詐證明，但是僅限白名單提交，而Optimism的欺詐證明還在開發中。兩家都在積極推進去中心化進程，包括排序器與驗證器的去中心化。

遭黑客攻擊的算法穩定幣Beanstalk Farms擬借入7700萬美元資金重啟項目:5月11日消息，遭黑客攻擊的Stablecoin Beanstalk Farms正在從私人投資者那里籌集7700萬美元的場外交易貸款擬重啟項目。據悉，Beanstalk DAO已經于近日批準了相關貸款融資的治理投票，該團隊計劃向OTC貸方發行新代幣，聲稱將支付500%的收益率，直到貸款全部償還，但目前還不清楚誰會出資借給Beanstalk。

此前報道，2022年4月17日，Stablecoin項目Beanstalk DAO遭受黑客攻擊，損失高達1.82億美元。BeanStalk是一個分散的基于信用的Stablecoin協議，由三個相互連接的組件組成：去中心化價格預言機、去中心化治理系統和去中心化信貸工具。（TheBlock）[2022/5/11 3:04:56]

根據L2Beat的數據顯示，截至2023年6月26日，Arbitrum One與Optimism的TVL分別為$5.81B與$2.25B。其他使用Optimistic Rollup技術的項目包括Boba Network, Zora Network, Layer2.finance, Fuel, BNBOP, Coinbase等，其中部分是使用Optimism團隊開源的OP Stack進行開發的。

使用ZK Rollup技術的項目中，支持虛擬機的主要是zkSync Era, StarkWare, Polygon zkEVM等，當前已上主網，TVL為$618M, $68.11M, $42.65M。只支持特定類型交易的有dydx, Loopring, zkSync Lite等，TVL為$350M, $98.47M, $97.69M。目前ZK Rollup的發展方向是更好的以太坊兼容性，正在開發的zkEVM項目有Taiko, Scroll, Linea等。

從Layer2到Layer3：定制

Layer2: 100x, Layer3: 100x^2=10000x?

Silk Road 創始人同意將69370枚比特幣交由美國政府拍賣，用以支付1.83億美元賠償金:金色財經消息，暗網絲綢之路（SilkRoad）的創始人 Ross Ulbricht 在2015年暗網市場關閉后被判終身監禁，并被勒令支付1.83億美元的賠償金。根據一份法庭文件，Ross Ulbricht放棄曾被黑客盜取的69370枚比特幣（約 27.4 億美元）所有權，并同意將上述財產交由美國政府依法處置，其中沒收的比特幣被拍賣，收益將用于支付 Ross Ulbricht1.83億美元的賠償金。（The Block）[2022/4/23 14:43:21]

從Layer1到Layer2，成本降低為1/100。所以很自然會想到，在Layer2上進行相同的操作構建Layer3，Layer3的成本將降為1/10000。很可惜答案是否定的。

Rollup通過將執行轉到了鏈下，確實解決了以太坊的計算問題：L1節點不再需要執行批量中的每個交易以驗證狀態轉移的正確性，感謝密碼學中的遞歸證明技術，計算能夠不斷遞歸以獲取無上限的性能，然而數據可用性是無法堆疊的。

Layer2需要將打包的交易數據以calldata形式傳入以太坊中的智能合約，盡管對打包的交易數據進行了壓縮處理，但是數據無法被相同的辦法壓縮兩次。Layer3的交易數據最終也要提交至Layer1（否則無法繼承安全性），然而對交易的壓縮程度無法再低，因此數據可用性層面無法通過堆疊獲得成本的降低。

因此，Layer3無法走簡單堆疊這條路，StarkWare團隊提出的方案是定制化，讓Layer3和Layer2承擔不同的功能。

有了Layer2，為何還需要Layer3？

以太坊提供了安全性和去中心化，Layer2提供了可拓展性，可以說解決了區塊鏈的三難困境，為什么還需要Layer3？

動態 | Tapatalk 將在 EOS 上構建錢包和獎勵系統:據 IMEOS 報道，移動社群平臺 Tapatalk 宣布將在 EOS 區塊鏈上構建其 Gold Point 錢包和獎勵系統，通過區塊鏈技術可以讓終端用戶實現微支付更加可行并且消除通過外部支付渠道所帶來的交易費。[2019/2/22]

Layer3的概念最早是由StarkWare團隊在文章《Fractal Scaling: From L2 to L3》中提出。StarkWare團隊認為，這種層級化的結構，封裝的思想，也正是計算機科學維持活力的核  心要義。此外，Layer2虛擬機的Layer2將維持去中心化，作為通用的計算層，提供可組合性，而Layer3應該作為應用特定鏈，滿足不同應用獨特的需求。圖靈完備性為層級化打下了良好基礎，一旦具備圖靈完備性，則理論上可以在其上創建任何可能的應用。

實際上，Layer2為了維持其通用性，必定會進行部分取舍，無法滿足所有應用的需求。最直接的體現，是StarkWare為了更高效地生成證明，開發了Cairo語言與CairoVM，對以太坊并不兼容，這時就可以由一條Layer3鏈來解決其安全性。

可能的Layer3用例包括：

兼容：通過在Layer2的虛擬機上實現一個其他語言的解釋器，以兼容其他虛擬機

效率：如果應用追求超高的TPS（例如游戲、社交），可以考慮讓渡一部分安全性，使用Validum方案，在Layer2上結算；應用也可以根據自己的需求定制交易格式，以實現更高的壓縮率。

隱私：專門搭建一條隱私鏈，在Layer2上結算，但是無法被公開觀測到。

此外，由于應用鏈是專用的，不會收到其他應用的直接影響，鏈的性能與成本較為確定。同時，橋接交易不用直接在Layer1上發送，成本更低，L2-L3與L3-L3的橋接更便宜。

在批量提交交易上，Layer3還有一個明顯的優勢，提交一個批次交易所需的固定Gas更低，不需要長時間等待更多的交易一起提交以降低平均Gas，能夠顯著緩解Layer2中存在的確認時間與成本之間的兩難困境。 

同是應用鏈生態，Layer3與Cosmos有什么不同？

Cosmos可以說是最早提出應用鏈概念的項目，通過Cosmos SDK，用戶可以方便地定制化發行自己的應用鏈。Cosmos IBC更是對標互聯網中的TCP/IP協議，為使用Cosmos SDK構建的應用鏈提供原生的互操作性。簡單來說，Cosmos的愿景是構建一個萬鏈互聯的區塊鏈宇宙。

Layer3在互操作性上也下足了工夫。由于相同的技術架構，低廉的交易成本，Layer3之間的跨鏈將具備無信任、快速且便宜的特點，于是可以認為，Layer3之間的流動性是共享的。從互操作性的角度來看，Layer3和Cosmos帶來的功能幾乎相同。

LK Venture投研團隊認為，Layer3與Cosmos最大的不同，在于其與以太坊生態的綁定，這既是優勢，也是劣勢。

提到優勢，主要在于以太坊生態龐大的流動性與用戶量。

Cosmos盡管技術強大，是很多巨頭的發鏈首選，但是仍然無法逃脫市場占有率低的宿命。根據DeifLlma的數據，截止到2023年6月26日，以太坊的TVL為$26.2B，而整個Cosmos生態加起來僅為近$1B。Layer3要想成功，以太坊生態是其中的關鍵要素。

提及劣勢，主要在于與以太坊的高度綁定，喪失了部分主權。

對于使用Cosmos鏈而言，代幣模型完全由項目方根據需求自主設計，代幣賦能強。然而，Layer3鏈的原生代幣會受到以太坊的限制。盡管項目方可以將原生代幣作為Gas代幣賦能，但是無法否認的是，最終交易數據提交至以太坊所消耗的是$ETH。因此，如果Gas代幣用的不是$ETH而是自己發行的原生代幣，項目方需要不斷地將原生代幣兌換成$ETH以提交，最終賦能還是轉移至$ETH。

Layer3的另一個特點在于，任何在Layer3上做的事，實際上都可以遷移到Layer2，本身只取決于DA層的選擇。

如果Layer3所依賴結算的Layer2發生安全漏洞或者活躍度下降，Layer3可以低成本地遷移至其他Layer2，甚至直接依賴Layer1進行DA和結算，變成Layer2。由于其與以太坊生態的高度綁定，Layer3上可能誕生眾多創新玩法。

從Layer3到 LayerX的展望

Layer3發展現狀

6月22日，Offchain Labs發布了用于發行Arbitrum Orbit Chain的工具。Orbit Chain是在Arbitrum Layer2之上的Layer3，可以選擇利用Arbitrum One, Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli在內的三條Layer2之一進行結算。

用戶可以自己選擇使用Rollup或Anytrust技術，其區別在于Anytrust使用DAC而不用將交易數據提交至鏈上，價格更低廉，但是安全性稍弱。Orbit Chain的優勢在于其簡單的發鏈流程、與Arbitrum生態的互操作性、Nitro的即時更新以及Stylus提供的EVM+兼容性（支持Rust, C, C++編寫，運行在WASM虛擬機）。

用戶可以無需可地定制化發行任何Orbit Chain，但是必須在Arbitrum Layer2上結算，否則需要聯系Offchain Labs或者Arbitrum DAO獲得授權。

6月26日，zkSync發布文章，宣稱將在未來幾周內對現有的開源代碼進行修改，推出ZK Stack，讓用戶能夠使用其定制化構建自己的ZK超級鏈。

與Arbitrum的Orbit Chain不同， ZK Stack強調主權與互操作性，用戶根據需求進行完全的定制化，使用ZK Stack構建的鏈可以實現無橋的互操作性。ZK Stack既能夠用于構建Layer2也能夠構建Layer3，官方并未對其進行限制，沒有要求必須在zkSync上結算。從這點來看，ZK Stack提供的主權似乎更強。

作為最早提出Layer3概念的StarkWare團隊，在其Starknet生態中也正在大力培植Layer3的發展，Madara正在為面向公眾的Stack進行測試。在@PragmaOracle hackathon中，有團隊利用Madara在24小時內完成了應用鏈的發行。

不過，由于Starknet采用獨特的zk-STARK證明技術，技術成熟度相對較低，可能還需要更長時間的開發來完善產品，之后再面向公眾發布Starknet Stack。

當前Layer3生態仍在早期階段，但是隨著各Layer2便捷發鏈工具的推出，相信很快就會有Layer3正式運行。當基礎設施逐漸完善，如何吸引用戶已經成為所有鏈最關注的問題。

Layer3來了，LayerX還會遠嗎？

從技術原理上看，Layer3已經無法通過簡單的堆疊獲得性能上的飛躍。當然，Layer3可以通過定制化來獲得特定的優勢，但是通用性的損失會使得進一步的疊加變得困難。當然，只要愿意，這種層級化的疊加是可以無限進行的，但是，LK Venture投研團隊認為，目前而言這種疊加無法滿足任何的需求，同時會導致系統復雜度的幾何級升高。

最為重要的一點，盡管Layer1-Layer2-Layer3之間的生態關聯緊密（以太坊生態），互操作性比傳統的異構鏈之間強（跨鏈更便宜），但是彼此之間仍然無法做到生態的完全繼承。在Arbitrum One上部署的合約，無法直接在Orbit Chain上調用；在zkSync上部署的DEX的流動性，無法直接匯聚到ZK Stack上。

現在的情況是，商場已經蓋起來了，而且越來越高，但是沒有多少商販和顧客。盡管一層底商人滿為患（以太坊），但是人們仍然不愿意前往高層商場消費，因為高層的商販數量不如低層多。

因此，LK Venture投研團隊認為，在區塊鏈技術獲得超大規模應用前，Layer3恐怕都很難獲得較高的用戶量。至于Layer4、Layer5……LayerN，即使有各別應用有特定需求，相信也不會打著LayerN的旗號進行宣傳了。

古語云：道生一，一生二，二生三，三生萬物。以太坊擴容的敘事，或將在Layer3終結？可能還需要時間去檢驗。

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