行走筆記：投資人眼中Layer 2生態 （上）_ROLL

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。

黑客攻擊一家羅馬尼亞醫院后要求支付比特幣恢復數據訪問:金色財經報道，羅馬尼亞位于羅馬尼亞東北部 Boto?ani 的 Saint Gheorghe 康復醫院成為勒索軟件攻擊的目標，黑客從 12 月開始鎖定其醫療記錄，并要求支付三枚比特幣作為贖金以恢復對文件的訪問權限。由于 12 月的數據庫被加密，衛生部門無法報告 2022 年最后一個月執行的服務。因此，它甚至無法收到這些服務的費用。不過，CAS 的代表表示，他們正在努力尋找解決方案，以便衛生部門能夠支付工資。[2023/1/5 10:23:43]

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

a16z前合伙人Katie Haun數月前曾斥資4100萬美元在硅谷購置豪宅:11月30日消息， a16z前合伙人Katie Haun曾斥資4100萬美元在硅谷購置了一處房產。此筆物業的收購是在大約6個月之前通過場外交易完成的，也就是在FTX崩潰和加密市場崩盤之前。該豪宅位于位于美國舊金山的阿瑟頓，阿瑟頓是一座離市中心40分鐘左右路程的郊區小鎮，也被稱為硅谷富人住宅區。該豪宅占地近8,000平方英尺。

Haun目前是Coinbase的董事會成員，并在斯坦福商學院教授加密貨幣課程。此前今年3月份消息，Katie Haun領導的風投機構Haun Ventures已為兩個專注于加密貨幣的風投基金籌集了15億美元。（房地產八卦網站Dirt）[2022/11/30 21:12:03]

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。

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

Meta收購柏林初創公司Lofelt以盡快實現其VR目標:9月3日消息，Meta Platforms(META.O)收購柏林初創公司Lofelt以盡快實現其VR目標。(金十)[2022/9/3 13:06:13]

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。

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。

跨鏈流動性協議Synapse即將推出Optimistic Rollup Synapse Chain和發布Synapse V2:7月28日消息，跨鏈流動性協議 Synapse 宣布即將推出基于以太坊的 Optimistic Rollup Synapse Chain（作為跨鏈用例的主權執行環境），通過利用 Synapse 的通用跨鏈消息傳遞系統和代幣橋，Synapse Chain 充當所有跨鏈智能合約活動的組織中心和執行層。此外，Synapse 還將推出 Synapse V2，特點包括通用的跨鏈消息傳遞、Optimistic 驗證以及 SYN 將用于為 Synapse 的 Optimistic 驗證系統提供經濟安全性。

Synapse 表示，幾周之后會先發布 Synapse Chain 測試網，之后再發布主網。在 Synapse Chain 啟動之后，Gas 將以 ETH 支付給定序器，之后 Synapse DAO 可以探索多種機制，將 Synapse 鏈的使用與 SYN 聯系起來。[2022/7/29 2:44:32]

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。

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。

NEAR 區塊鏈將集成跨鏈路由器協議 Multichain，增強與其他網絡的通信和互操作性:6月10日消息，NEAR 基金會宣布 NEAR 區塊鏈將集成跨鏈路由器協議 Multichain。NEAR 已集成的跨鏈橋中，Rainbow Bridge 支持資產在 NEAR、Aurora 和 以太坊間轉移，Octopus Network 支持來自 Polkadot 的應用鏈在 NEAR 的的區塊鏈上運行。Multichain 的加入將把互操作性擴展到更廣泛的生態系統，實現 NEAR 與 Aurora、Avalanche、BNB Chain、比特幣、Celo、以太坊、Oasis、Polygon 等區塊鏈的通信和互操作性。[2022/6/10 4:17:10]

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。

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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