以太坊擴容完整指南：主流擴容方案原理和進展_以太坊

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。

與“以太坊合并”的相關推文已有65萬條:金色財經報道，據推特數據顯示，截止目前，與“以太坊合并”的相關推文已經有65萬條。此外，財富雜志發布了“以太坊合并”的話題頁，并置頂了該條推文。[2022/9/15 6:58:04]

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。

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。

Uniswap：將不會支持以太坊分叉，合并期間將正常運行:9月8日消息，Uniswap發布關于以太坊合并的公告，表示將支持以太坊合并，并且沒有計劃在其Web App中支持任何以太坊分叉。此外在合并期間，Uniswap協議和Web App將繼續正常運行。[2022/9/8 13:16:26]

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。

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」。

以太坊L2網絡總鎖倉量為54.6億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至1月9日，以太坊Layer2上總鎖倉量為54.6億美元。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum，約25.7億美元，占比47.09%；其次是dYdX，鎖倉量為9.87億美元，占比18.07%；第三為Loopring，鎖倉量為4.48億美元，占比8.23%[2022/1/9 8:35:12]

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。

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

動態 | 以太坊未確認交易13490筆:Etherscan.io數據顯示，當前以太坊未確認交易數為13490筆，網絡擁堵情況稍降。[2019/3/18]

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。

聲音 | V神：以太坊鏈上的“Wrapped”非以太坊代幣是一個值得密切關注的重要發展:3月5日，比特幣開發者Jeff Garzik發推稱：以太坊鏈上出現越多的“Wrapped（包裝）”代幣，那么以太坊就越發成為一個金融交易所。Vitalik Buterin（V神）的早期論文里曾經提及Wrapped BTC（WBTC），現在這已經成為現實。V神隨后評論道：以太坊鏈上的“Wrapped（包裝）”非以太坊代幣是一個值得密切關注的重要發展。雖然我確實希望人們重視安全，但至少讓多團體聯盟在多個機構之間分配信任。[2019/3/5]

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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