迭代與競爭：以太坊的Layer2擴容之路_LAYER

原標題：《國盛區塊鏈·深度｜迭代與競爭——以太坊的Layer2擴容之路》

摘要

“車多路堵，擴容在即”——Layer?2擴容一直是區塊鏈行業明確的發展趨勢之一，隨著以太坊生態活躍和網絡擁堵，Layer?2賽道又成為了市場的關注點。本文將系統性地介紹Layer?2擴容機制的原理和發展歷程，展望未來的生態演化和投資機會。

Layer?2擴容的本質——把區塊鏈上的部分運算任務放到鏈下，并將計算結果傳回鏈上，從而實現區塊鏈運算能力的提升。與之相對的Layer1擴容是在區塊鏈協議上進行改進，從而實現擴容。而Layer2擴容不改變區塊鏈協議本身，通過鏈上智能合約與鏈下交互從而實現擴容。其核心環節在于Layer1與Layer2的數據交互，以及如何保證Layer2上的資產安全。

以太坊“甜蜜的煩惱”——需求爆發帶來網絡擁堵、費用飆升，Layer2既是技術問題也是平衡多方利益的手段。每當以太坊生態繁榮，用戶的增加帶來了更多的交易請求，復雜合約和復雜調用的增加減少了單個區塊的實際交易容量，ETH價格上升增加了交易的法幣計價手續費，擁堵的網絡又會進一步抬高Gas價格，這種機制性的循環發展會使得以太坊的項目上出現泡沫化和頭部效應，整體上是降低了以太坊平臺應用的創新能力。以太坊擴容既是眾望所歸，也是大勢所趨，只有緩解了這種機制性擁堵和高昂手續費，才能實現以太坊生態的良性發展。

縱觀Layer2擴容技術的發展，目前的技術路線主要包括側鏈擴容、狀態通道擴容、Plasma和Rollup：側鏈擴容的核心就是用另一條獨立的區塊鏈來承接目前交易，從而提高計算效率降低手續費。狀態通道在2014年左右被提出，它的核心是通過哈希鎖定并在鏈下進行一系列交易，只把交易結果上鏈，尤其適合解決小額高頻支付的手續費過高的痛點。在2017年左右Plasma的擴容路線被提出，為了解決側鏈擴容中的側鏈安全性對資產的威脅，Plasma的設計原則就是即使在側鏈出故障的情況下也能保證用戶能第一時間提出自己的資產。Rollup的概念則是在2018年被提出，將交易信息高度壓縮打包上鏈，即使鏈下數據完全不可用，也能提出資產。這些技術路線之間并非涇渭分明，而是一種相互融合的演化發展，展現著區塊鏈生態的自發性生長。

投資建議：我們認為目前Layer?2擴容處于爆發前夕，最先上線且兼容EVM的通用平臺Layer2方案將具備很大的先發優勢，使用體驗將會成為決定性因素。Layer2擴容將極大程度地降低手續費和提高交易效率，Defi市場很可能因此迎來洗牌。Layer2擴容會降低鏈上操作成本，推動區塊鏈項目創新，可能在游戲、金融、虛擬世界、元宇宙等領域實現更深度的區塊鏈創新應用。

風險提示：區塊鏈商業模式落地不及預期；監管政策的不確定性。

Layer2是什么？

區塊鏈擴容是為了提高區塊鏈的交易處理速度，從而能在相同時間內處理更多交易，可類比于車多路堵，需要新建高架、隧道來提供交通效率。Layer?2擴容是鏈下擴容方案的統稱，指的是把區塊鏈上部分的運算過程放到鏈下，并將計算結果傳回區塊鏈，從而實現區塊鏈運算能力的提升。

信通院羅松：希望基礎設施和應用能夠做到相互推動、促進、融合發展和迭代引進:9月27日消息，由中國信息通信研究院、中關村區塊鏈產業聯盟、中關村安信網絡身份認證產業聯盟主辦的“鏈網創新數智未來一一區塊鏈創新應用發展論壇”于9月27日下午在國家會議中心召開。中國信息通信研究院工業互聯網與物聯網研究所副所長羅松在論壇上表示，我們這次啟動了星火杯的北部賽區的區塊鏈應用大賽，希望基于“星火·鏈網”的基礎設施不斷的把應用完善起來，真正的讓基礎設施和應用能夠做到相互之間推動、促進、融合發展，能夠迭代引進。中關村區塊鏈產業聯盟是我們構建整個生態的一個主要的核心載體，希望通過聯盟構建我們整個從底層的技術、硬件，我們也在推動星火芯片的構建和打造，再到像智能合約，像數字身份這些關鍵核心技術，以及面向不同層面的供應商，還有技術服務商和運營參與方，大家共同來打造一個開放的“星火·鏈網”的生態和產業。當然最終我們希望整個“星火·鏈網”的基礎設施能夠制成數字經濟的場景，為數字經濟的“四化”治理能夠提供不同的服務類型和服務內容，最終我們希望引領整個區域的產業轉型，來助力整個經濟的高質量發展。[2021/9/27 17:10:33]

與之相對的Layer1擴容就是在區塊鏈協議上進行改進，從而實現擴容。而Layer2擴容不改變區塊鏈協議本身，通過鏈上智能合約與鏈下數據的交互來實現擴容。

以太坊為什么要擴容？

以太坊通過EVM實現了圖靈完備的計算，開發者通過鏈上智能合約可以實現復雜的程序邏輯，我們可以把以太坊抽象的看成是一臺去中心化的計算機。

以太坊通過Gas費機制防止惡意合約的影響，限制單個區塊的容量大小，并且激勵參與者提高網絡的使用效率。Gas費機制就是對用戶在鏈上的操作進行收費，費用根據規則按操作類型和復雜度計算。這些費用支付給維護網絡并運行合約計算的礦工群體，挖到區塊的礦工獲得區塊內交易的總Gas費。Gas費由操作類型和復雜度決定，讀寫鏈上信息和調用外部合約會比執行普通代碼更貴。宏觀上看，以太坊本意通過Gas機制動態調整了資源供需，防止惡意占用鏈上資源的情況。

交易的Gas價格受以太坊網絡水平影響，一般而言礦工會按照Gas價格高低和交易指令的等待時間來選擇打包的交易，優先打包Gas價格高和等待時間長的交易指令，用戶可根據網絡情況決定Gas價格。Gas價格的單位一般為Gwei，1Gwei=0.000000001ETH，單個交易所要支付的Gas費用＝操作所需的Gas×當前的Gas價格。

Gas費機制為ETH帶來了天然的使用價值，也激勵著用戶和開發者精簡自己的操作和智能合約，激勵礦工帶來打包交易。以太坊的單個區塊的容量大小也是通過Gas費來限制的，單個區塊所包含的所有交易的Gas費不能超過Gas上限，從而限制了單個區塊的容量大小，挖到區塊的礦工可對Gas上限進行微調以適應網絡狀況。

隨著最近半年以太坊生態應用的爆發，以太坊網絡交易量急劇上升，ETH的價格也收益于生態發展而快速上升。各種套利機器人在DeFi應用中開啟了自動套利。套利者的網絡速度敏感度要遠大于網絡費用敏感度，只要套利空間比費用要大，他們就愿意支付超高的Gas費用以換取交易的快速處理，網絡的平均Gas費也水漲船高。普通用戶在參與這些應用的時候，則變得緩慢、網絡擁堵，高昂的Gas費加上ETH的高價格，一次普通的Defi合約調用甚至能達到數十上百美元。隨著交易的費用上漲，以太坊將會面臨熱度減弱，項目創新減少的局面。

區塊鏈服務網絡（BSN）將于7月31日進行季度版本迭代更新:據官方消息，區塊鏈服務網絡（BSN）將于7月31日進行季度版本迭代更新，主要包括：

國內門戶：

1. BSN中國官網功能、界面和開發者手冊迭代優化；

2. 跨鏈通信樞紐中基于Poly Enterprise的跨鏈解決方案集成開放聯盟鏈泰安鏈與Hyperledger Fabric和FISCO BCOS聯盟鏈網絡的跨鏈互操作；

3. 完成中國Corda網絡的組網并推出開源Corda節點和Notary服務；

4. 發布基于Ethereum和Free Ton的開放聯盟鏈網絡；

5. 推出基于Hyperledger Besu聯盟鏈專有節點服務；

國際門戶：

1. BSN國際官網功能、界面和開發者手冊迭代優化；

2. 跨鏈通信樞紐中基于Poly Enterprise的跨鏈解決方案集成Quorum專有節點服務與Hyperledger Fabric和FISCO BCOS聯盟鏈網絡的跨鏈互操作；

3. 推出基于Hyperledger Fabric V2.2.0和基于Hyperledger Besu的聯盟鏈專有節點服務；

BSN基礎網絡：向第三方BSN門戶提供開放聯盟鏈、跨鏈、測試網的應用服務管理接口。[2021/5/23 22:35:03]

我們認為目前以太坊網絡擁堵和高手續費是以太坊Gas費機制性問題，每當生態繁榮，用戶的上升帶來了更多的交易請求，復雜合約和復雜調用的增加減少了單個區塊的實際交易容量，ETH價格上升增加了交易的法幣計價手續費，擁堵的網絡又會進一步抬高Gas價格，這種機制性惡化會使得以太坊的項目上出現泡沫化和頭部效應，初期項目和市場宣傳不夠的項目會因為高昂的手續費被用戶拒之門外，整體上是降低了以太坊平臺應用的創新能力。

上述矛盾對于公鏈而言是“甜蜜的煩惱”，只有當鏈上生態發展到一定程度，才會有Gas費的問題，究其背后，是礦工、Token持有人、生態項目方的三方博弈，網絡穩定、激勵有效與應用創新處處需要平衡，處理不當會對社區造成傷害，尤其是ETH已成為區塊鏈“樣板工程”之后。同樣，這種問題理論上是每一個采用原生代幣Gas費機制的區塊鏈網絡都無法避免的，以太坊發展最快而最先面臨這樣的挑戰。

在目前這種情況下，以太坊擴容既是眾望所歸，也是大勢所趨，只有緩解了這種機制性擁堵和高昂手續費，才能實現以太坊生態的良性發展。

Layer2擴容的基本框架

以太坊Layer2擴容的核心思想在于：在主鏈的基礎上再搭建一個二層網絡，幫助Layer1分擔網絡壓力，以達到整體效率的提升。目前以太坊Layer2擴容技術架構主要有四類：狀態通道、側鏈、Plasma和Rollup。

Layer2擴容機制的關鍵點在于Layer1的合約設計、Layer2的協議設計、跨鏈數據交互的設計尤其是資產存入和取出時的流程設計。由此我們勾勒出了Layer2擴容機制基本框架，足以描述目前絕大部分Layer2擴容項目。

BSN季度版本2021年4月30日迭代更新預告:近日，首批BSN開放聯盟鏈已上線發布，2021年全年上線的開放聯盟鏈都將免費提供給開發者使用，BSN將持續為全球開發者提供更為豐富的區塊鏈技術解決方案。

根據BSN發展聯盟規劃，區塊鏈服務網絡（BSN）將于2021年4月30日進行下一次季度版本迭代更新，在對現有BSN功能、性能和服務體驗進行了優化的同時，發布全新技術服務。屆時，我們將按照國內門戶、國際門戶和BSN基礎網絡三部分進行迭代。[2021/3/3 18:10:55]

為什么要關注Layer2擴容？

區塊鏈擴容路線關注如何在保證安全性的條件下實現更高的運算能力，Layer1擴容或許更能從本質上改變網絡擁堵，例如ETH2.0采用的分片擴容。但Layer1擴容最大的弊端在于共識成本高，簡單的提高區塊容量會導致系統更加中心化，存在硬分叉的風險。而Layer2擴容是一種更輕型、能夠快速實現的擴容方式，它可以承接主鏈已有的生態應用，并且所需資源成本比主鏈擴容要少得多，這也是Layer?2賽道快速發展的原因之一。

縱觀Layer?2擴容的發展，側鏈擴容和狀態通道擴容的思想要比以太坊網絡的出現還要早，早在比特幣時期被提出，側鏈擴容的核心就是用另一條獨立的區塊鏈來承接目前交易，從而增大計算效率降低手續費。狀態通道在2014年左右被提出，它的核心是通過哈希鎖定并在鏈下進行一系列交易，只把交易結果上鏈，尤其適合解決小額高頻支付的手續費過高的痛點。在2017年左右Plasma的擴容路線被提出，為了解決側鏈擴容中的側鏈安全性對資產的威脅，Plasma的設計原則就是在子鏈出故障的情況下也能保證用戶能提出自己的資產。Rollup的概念則是在2018年被提出，將交易信息高度壓縮打包上鏈，即使鏈下數據完全不可用，也能提出資產。

Layer?2擴容試圖在保證去中心化和安全性的條件下，突破以太坊現有的計算瓶頸。“殺手級”的Layer?2擴容方案將很有可能改變當前的行業競爭格局，并且可能產生新的應用落地，擴大行業想象空間。因此我們建議關注Layer2擴容的發展，本文也梳理了Layer2不同路線的實現方式。

以太坊Layer2擴容是怎么實現的？技術路線一文總覽

側鏈擴容路線成熟，生態活躍卻飽受爭議

側鏈是與主鏈兼容的區塊鏈網絡，它與主鏈是相對概念，以太坊側鏈擴容技術路線的本質就是打造一個兼容以太坊的區塊鏈網絡，并運用跨鏈機制實現從主鏈到側鏈的資產轉移，并在側鏈上部署應用，分擔主鏈網絡擁堵。

側鏈是一條獨立的區塊鏈，擁有自己獨立的共識機制，安全性不依靠主鏈，往往會采取DPOS、POA等更有效率的共識機制。

側鏈技術路線的重點在于跨鏈機制的設計。跨鏈機制的基本原理就是通過鎖定主鏈上的資產，并在側鏈發行相關資產，如果想要回到主鏈，只需要銷毀側鏈上的資產，并在主鏈上解鎖相關資產。因為區塊鏈自身不能獲取其它鏈上信息，那么誰傳遞并確認信息從而決定資產的鎖定與發行就成為了關鍵問題，為了解決這個問題，可以采取通過第三方主體驗證的公證人人機制，或者通過區塊鏈自身進行驗證的中繼機制。公證人可以采用單一主體，也可以是是多個主體進行驗證并多簽確認交易。

Jason Wu：理想社區應為用戶主導、有序且產品不斷迭代發展:10月20日消息，DeFiner創始人&CEO Jason Wu在做客《HyperPay焦點》欄目時提及：理想社區是一個有序的、由用戶主導并且產品可以不斷更新迭代、自我推廣的社區。代幣是其中的重要組成部分并起到紐帶的作用。這些看似沒必要的東西，其實是Token最終的價值來源。

現在的DeFi類項目和公鏈非常不一樣，以產品應用為主導，產生利潤。所以，一個有效的理想社區，應是用戶主導需求，技術開發產品，然后回饋用戶并有序發展。[2020/10/20]

側鏈擴容的最大風險在于側鏈自身的安全性和跨鏈過程的安全性：一旦側鏈出現故障，轉移到側鏈的資產便極有可能丟失。公證人和側鏈的運行節點一旦作惡，便可以從主鏈上轉移用戶的資產(Plasma和Rollup技術路線都是為了解決這個問題，保障用戶免受中心化和系統故障的威脅)。

盡管跨鏈機制已經日趨成熟，側鏈擴容變得越來越方便和高效，但這種擴容路線卻存在著很大的爭議。

2020年年底火熱至今的交易所公鏈，就可以看作是一種以太坊的側鏈擴容，承接了以太坊的生態外溢，取得了引人注目的用戶增長速度和鏈上資產數量。以幣安智能鏈BSC為例，它兼容了以太坊的數據與智能合約，采取相似的區塊鏈數據結構與協議，并采用了TPS更高的DPos共識機制。以太坊資產和應用可以輕松轉移到BSC上，開發者也有成熟開發工具在BSC上進行應用開發。同時交易所憑借自身的生態和用戶優勢，為BSC引流了數量可觀的用戶。因為與以太坊協議的相似性，大量對標以太坊Defi的BSC項目快速上線，以太坊上的生態應用也有部分向BSC上遷移。

相較于以太坊，交易所公鏈大大降低了合約運行的手續費，對小額資產或者初次接觸區塊鏈應用的用戶更為友好，快速增長的用戶和鏈上交易也證明了這一點。對于行業而言，交易所公鏈的崛起對去中心化生態的利弊存在著很大的爭議，既降低了用戶門檻、帶來了生態活躍，也是一種中心化的威脅。側鏈擴容還存在另一個爭議點，用于擴容的側鏈還屬于以太坊的生態嗎？側鏈本身能算是以太坊的Layer2擴容方案嗎？如果交易所公鏈算是以太坊Layer2擴容的一種，從發展現狀和用戶數量來看，側鏈擴容目前確實是Layer2擴容最成熟和活躍的路線。

狀態通道專注于小額支付，但使用體驗和可用性較差

狀態通道是交易雙方在鏈上鎖定資產創建支付通道，并在鏈下進行交易，當用戶從主鏈取出資產時，只需把鏈下多次交易的結果證明提交至主鏈智能合約驗證即可。

狀態通道攤薄了多次交易的手續費用，尤其適合小額多頻的交易場景。這種技術早在比特幣時期就被提出，因為鏈上交易的手續費都與交易金額無關，這導致小額交易的手續費用占很高。

動態 | Status最新路線圖規劃更新，將繼續迭代使用體驗:基于以太坊的去中心化社交應用Status.im在最近的一次路線圖規劃會議中，討論了在Status 1.0版本正式發布后的任務優先級。該優化清單共十幾項，但項目組會優先關注于投票最多的前三項，分別是優化聊天體驗提供標準化功能如圖片發送、推送、@功能等；降低用戶使用障礙，解決網絡、電池和UI等問題；進一步打磨界面UI，提高響應速度、優化特定功能的體驗。[2019/10/21]

以狀態通道擴容項目雷電網絡為例，流程如下：

參與者雙方需要將資產鎖定在智能合約中，這一步保證了參與者可以相互轉賬和接收資產，直到參與者關閉了支付通道；參與者維護者自己的賬戶余額，雙方通過發送簽名后的交易證明進行交易；交易可以不斷地進行，直到其中一方決定取出資產并關閉通道，他可以隨時向智能合約展示交易證明來關閉通道，另一方如果與退出方有交易的話也需要在當時展示交易證明；當雙方都展示余交易明后，便可以從智能合約中取回存款。當另一方不能及時展示交易證明時，系統會判定他沒有接收到任何轉賬，并按照單方的證明進行分配，這種機制保證了任何人都一定能取回他的資金，即使對方不配合。

我們可以看出狀態通道的優勢在于：采用了雙方凈結算降低了單次交易費用；雙方交易細節不上鏈保障了交易隱私；同時退出機制最大程度的保障了參與方的資金安全。

但在使用體驗上有著嚴重不足：第一，只能和開通通道或者在支付網絡內的用戶進行交易；第二，必須經常性地關注交易對手方是否選擇關閉通道，從而展示接收的交易以保障自己的權益；第三，狀態網絡擴容機制的拓展性較差，難以實現鏈下交易外其他操作。

Plasma保障資產安全，信息不可用成最大阻礙

Plasma可以看作是一種保障資產安全的側鏈技術，它將鏈下的狀態證明上傳主鏈，即使鏈下出現了安全問題，用戶也能夠證明并提出資產。Plasma技術架構目前主要有兩種主流的機制PlasmaMVP、PlasmaCash。

PlasmaMVP是通過UTXO和Merkleproof來實現用戶在不借助第三方的情況下實現資產退出的。在鏈下的交易以UTXO的形式記錄在Merkletree上，并把相應哈希值上傳至主網的智能合約，這樣用戶只需要提供Merkleproof便能證明自己所擁有的UTXO，從而提出資金。

當用戶提出資產時需要一段質疑期進行欺詐證明，其他任何人都可以通過舉證該用戶已被花費的UTXO實現質疑。因為主鏈通過智能合約雖然能夠驗證用戶提供的證據，卻無從得知的用戶隱藏的信息。

PlasmaMVP的“群體離開問題”：當大部分用戶都想離開Plasma，則所有的狀態證明全部都要被提交到以太坊上，并在挑戰期內接受“挑戰”。由于Plasma是不限用戶數量的，但以太坊區塊的處理能力卻很有限，因此如果整個Plasma的有效狀態全部都提交給以太坊進行處理，會徹底堵死以太坊，導致交易的處理時間被大大拖延甚至遙遙無期。

PlasmaCash的機制與PlasmaMVP非常類似，不同之處在于資產在子鏈上以NFT的形式進行記錄，其具體流程如下：

1、用戶在合約中鎖定資產時，在Plasma上會收到一個代表所有存入資產的NFT；

2、PlasmaCash采用特定的默克爾樹，每個NFT都有指定的位置，當發生轉賬時，相應位置記錄轉賬信息，并將默克爾樹的根哈希上傳主鏈；

3、在交易時需要提供該NFT之前的交易記錄；

4、當用戶退出時，需要提交前兩次交易的merkleproof；

5、當用戶取出資產時，存在一個質疑時段，任何人都可以通過交易記錄進行質疑該用戶操作。

總體而言，Plasma技術路線的優點在于能夠在Layer?2發生故障的情況下保證用戶的資產安全，這種運用去中心化密碼學的保障機制使得Plasma路線一度被社區熱捧。

但Plasma技術路線存在的問題在于以下幾點：第一，在這種技術框架下限定了子鏈的數據結構，使得通用性拓展變得非常困難；第二，Plasma機制存在數據不可用問題，即主鏈沒辦法獲取所有鏈下數據，只能通過根哈希進行簡單驗證，這也導致了退出機制比較復雜，往往需要很長的周期進行欺詐證明，同時用戶需要保存自己的數據，時刻注意子鏈變化，非常影響使用體驗。

交易數據壓縮上鏈，通用化平臺即將落地，Rollup技術路線前景可觀

Rollup機制指的是高度壓縮交易并打包上傳主鏈，并通過零知識證明或欺詐證明驗證交易包的真實性，解決了Plasma的數據不可用問題。Rollup機制實現了數據在鏈上，運算在鏈下的分層模式，從而最大程度地保證了資產的安全性。

為了實現交易的高度壓縮，Rollup子鏈上維護著賬戶資產數據，每個賬戶都有自己相應編號。因此只需4個字節就能實現223個賬戶的索引，足以應對絕大多數情況。與此類似，Rollup在所有能夠壓縮、又不影響可讀性的地方都進行了壓縮，壓縮后的交易只有不到原來的十分之一。通過對交易的壓縮，Rollup機制能夠更有效率地利用現有的Layer1網絡容量，從而實現擴容，并且在擴容的同時保證了數據的鏈上可用性。

Rollup機制的核心問題就是驗證壓縮交易包中交易的真實性。對于這個問題，解決方案主要分為兩種類型：基于零知識證明的ZKRollup；基于欺詐證明的OptimisticRollup。目前兩種方案都在快速發展，不同的團隊選擇了不同的技術機制，以太坊主鏈上的項目們也做出了自己Layer2遷移的選擇。

采用零知識證明的ZKRollup是通過在發送交易包時，同時發送交易對應的零知識證明，智能合約通過零知識證明驗證交易包的真實性。總體流程如下：

1、用戶轉入并鎖定資產，Layer2狀態樹添加賬戶信息并生成對應資產；

2、在Rollup網絡中，用戶簽名并發送交易；

3、排序者收集交易，壓縮打包成交易包，并生成零知識證明，并按照交易包更新狀態樹；

4、排序者將交易包和零知識證明廣播至主鏈；

5、智能合約通過零知識證明驗證交易包的真實性，并且更新數值，執行相應的轉賬操作。

ZKRollup的最大優勢就是高度去中心化和驗證效率高。在側鏈更新狀態的同時生成零知識證明，礦工運行的智能合約能夠通過零知識證明驗證交易包中的新狀態是否源于舊狀態疊加交易產生，從而實現了Layer2數據到Layer1去中心化的數據驗證，同時因為Layer1能快速識別來自Rollup的數據真實性，能快速完成資產的取出。

ZKRollup的劣勢在生成零知識證明的過程復雜且困難，不僅需要大量運算，而且應用的定制化開發難度大，難以實現兼容現有應用的通用平臺。

OptimisticRollup技術路線選擇相信操作者提交的交易包真實性，并對欺詐的行為做出處罰。操作者需要質押了一定數量的資產，只有滿足資產質押的條件智能合約才會接收其發送的交易包，任何人都可以針對交易包的真實性發布欺詐性證明，一旦欺詐行為被判定便會失去所有的質押資產。通過對排序者和質疑者的經濟學激勵，使系統達到安全性的平衡。

當質疑者通過重新計算狀態值，發現交易包的錯誤時，他可以向智能合約發送一個欺詐性證明。欺詐性證明包括所有必要的信息，包括交易前的賬戶狀態、交易對應的Merkleproof等。智能合約能夠運用欺詐性證明，通過重放交易的方式檢驗交易包的真實性，實現欺詐交易的檢驗。

這種模式下的驗證效率被降低了，但它的好處在于能夠更容易實現通用平臺，從而兼容EVM智能合約，使得開發者工作量大大減少，這使得項目遷移的難度大大降低，為OPRollup項目占領Layer2藍海提供了先天優勢，也能最快速度地解決以太坊網絡的燃眉之急。

OPRollup機制的缺點在于欺詐證明機制使得資產的存入和轉出都需要等待較長的質疑期，因為一旦合約中儲存的資產離開Rollup合約后，就不太可能進行交易的回滾和資產的追回了。相較于ZKRollup，OptimisticRollup的驗證效率低，交易壓縮率也更低，因此擴容能力也更差。

以太坊Layer2擴容路線脈絡梳理，機制傳承而非一蹴而就

從側鏈擴容到Rollup機制，不難發現這些技術路線之間并不是涇渭分明，而是一種相互融合的演化發展。最新的OptimisticRollup機制中的欺詐性證明，早在狀態通道擴容中就有類似的機制。而通過錨定主鏈來保護側鏈的資產安全性，也從最開始的Plasma方案傳遞到了Rollup技術路線。而跨鏈機制更是在大部分技術路線中都有運用。

以太坊Layer2擴容的未來展望

目前以太坊網絡Layer2擴容技術處于快速發展期，解決方案百花齊放，每種方案都有自己的優勢所在，也獲得了與自身特性匹配的相關項目和社區的支持。

短期而言，我們認為會看到一個高度競爭且分裂的Layer2網絡群，以太坊主網或將成為大宗交易、套利交易的通道，而各種Layer2網絡將為用戶帶來低價且高效的交易執行。短期內不同的Layer2協議因為機制和技術問題可能暫時無法打通，將會形成較為獨立小型生態，相互間的交互成本較高。這個階段，最先上線的兼容EVM的通用平臺Layer?2方案將具備很大的先發優勢，使用體驗將會成為決定性因素。Layer2擴容將極大程度地降低手續費和提高交易效率，Defi市場可能因此迎來洗牌。

中期來看，Layer2協議之間將嘗試實現數據打通，不同的方案會自發形成不同的Layer2聯盟。我們認為ZKRollup對比OPRollup有著更好的安全性和使用體驗，將憑借協議的優越性占領大部分Layer2市場份額。長期來看，我們認為最終以太坊社區會角逐出Layer2的最終贏家，占領大部分市場，在保障去中心化和信息安全的前提下實現擴容。統一的Layer2協議也會降低網絡的使用成本，有利于生態的發展。Layer2擴容并不是中間態的妥協而是長期方案，在以太坊2.0成功上線后，Layer2的擴容機制也依然能夠與分片擴容共存，提高網絡吞吐量。

Layer2擴容離不開加密貨幣錢包、區塊鏈瀏覽器、行情網站對相應項目進行支持跟進，提供更好的使用體驗。Layer2擴容會降低鏈上操作成本，推動區塊鏈項目創新，從而催生在游戲、DeFi、虛擬世界等領域實現更深度的區塊鏈應用。

風險提示

區塊鏈商業模式落地不及預期；

監管政策的不確定性。

本文節選自國盛證券研究所已于2021年4月28日發布的報告《國盛區塊鏈|科創未來：迭代與競爭——以太坊的Layer2擴容之路》，具體內容請詳見相關報告。

宋嘉吉?S0680519010002??songjiaji@gszq.com

任鶴義?S0680519040002??renheyi@gszq.com

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