擴容崛起之年 Layer2 “大家庭”正在全力拯救以太坊_ROL

2020年DeFi火爆，以太坊Gas費用高昂、網絡擁堵，擴容成為人們持續關注的話題。近日，基于zkRollup的首個落地應用路印大漲，Rollup擴容方案成為市場熱點。以太坊擴容方案中有很多，曾經備受矚目的Plasm為什么衰落，Rollup為什么大熱？Rollup究竟是什么？zk-Rollup和Optimistic Rollup誰最終會勝出？2021年，對于投資者，在Layer2 擴容方案中又有哪些項目值得布局？我們將在下文一一介紹。

12月21日，路印協議官方發文稱，繼Chainlink，Hashgraph之后，路印成為又一Google合作的項目，成為Google推薦的首個zkRollup應用案例。路印協議官方表示，其是全球首個基于 zkRollup 的去中心化交易協議，在保障安全性的前提下，吞吐量提升了1000倍，同時成本降低了幾百倍。

2021年1月3日，路印從0.175美元開始上漲，在1月6日最高達到0.6198美元，最高漲幅254%。市場一時間對于Layer 2的擴容解決方案產生熱議，很多項目也開始考慮全面轉向以 Rollup 為核心的二層解決方案。（Odaily星球日報注： Rollup 主要分為 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 兩條技術路線，在不同的應用場景下具有獨特優勢。）比如，Synthetix 選擇的 Optimistic Rollup方案將于 1 月 15 日軟啟動主網，3 月份用戶有望體驗；Sushi 在 1 月 9 日發布的路線圖中顯示，其將會選擇 ZK Rollups 作為擴容方案。

以太坊二層擴容解決方案Optimism完成EVM等效性升級:11月12日消息，以太坊二層擴容解決方案Optimism宣布完成EVM（以太坊虛擬機）等效性升級。EVM等效性會與EVM規范完全一致而不是僅僅兼容，可以簡化開發者的開發過程以及降低交易費用。

Optimism已于11月11日將OVM2.0更改合并至其主要分支中，其他OVM2.0版本重大改進包括：源代碼未經Etherscan驗證的合約將連同其存儲一起被清除，源代碼已被驗證的合約將用標準的Solidity編譯器重新編譯，EOA將不再是合約錢包等。[2021/11/12 6:48:00]

目前，DeFi+Rollup解決方案已經成為當下市場的一大熱點。

下圖是Matter Labs 整理的Layer 2上的擴容解決方案。在2017年其實人們更多提起的是Plasma，為什么近來大熱的是Rollup呢？下文我們將簡單介紹下主要二層擴容方案的變遷和優缺點。

Matter Labs制圖

· Plasma的衰落

2017 年 8 月，擴容解決方案成為當時以太坊社區討論的最主要話題。在這種狂熱中，Vitalik Buterin 和 Joseph Poon 發表了一篇論文，介紹了一種名為「Plasma」的第 2 層擴容新解決方案，稱其可以處理「全世界幾乎所有的金融計算」。在它發布后不久，Vitalik 在一篇新論文中簡化了這個規范，論文題為 MVP（Minimal Viable Plasma，最小可行化 Plasma)。MVP 提出了 Plasma 的簡化版本：一個簡單的基于 UTXO 的側鏈，在數據不可用的情況下能保持安全性。側鏈，就是連接到另一個區塊鏈上的區塊鏈。側鏈可以通過許多不同的方式，比如由可信的第三方、某個聯盟或共識算法來運營。

以太坊擴容方案Optimism的OVM 2.0版將于10月28日部署至主網:10月5日消息，以太坊擴容方案Optimism宣布其OVM（Optimism虛擬機）的2.0版將于10月14日部署至Kovan測試網，于10月28日部署至以太網主網，屆時可能有4至6小時的停機時間。此前Optimism宣布將升級為EVM全兼容，開發者可使用Solidity智能合約直接部署，一鍵部署功能將于10月推出。[2021/10/5 17:25:18]

Plasma 的設計最大限度地降低了側鏈運營商的信任要求。也就是說，即使運營商（或共識中的多數）行為不端，Plasma 也能防止資金被盜。然而，在現實世界的部署中，Plasma 構成的問題比解決方案還多。比如，每個用戶必須監控和驗證 Plasma MVP 鏈上的所有交易，以檢測惡意運營商的行為并及時退出。事務驗證成本高昂，并且這種監視需求為參與 Plasma 鏈增加了大量開銷。

以太坊社區隨后提出了Plasma Cash 解決方案，其將允許每秒任意高的交易量，并解決困擾其前身的問題。同樣，Plasma Cash 也帶來了一系列新的問題。雖然新的 Plasma 架構繼續出現，并較其前輩略有改善，但以太坊社區未能團結一致支持其中任何一個架構。

· Rollup的興起

就在人們對第 2 層的信心觸底之際，一位化名為 Barry Whitehat 的用戶在 GitHub 上公開了名為「roll_up」的方案。該報告描述了一種新類型的第 2 層擴容解決方案：一個類似于 Plasma 的架構，并可「打包」交易，它無需依賴于對運營商的信任，打包的正確性可以通過使用一個 SNARK 的鏈上證據來證明。

MyEtherWallet創始人：DeFi擴容解決方案大多以去中心化為代價:金色財經報道，MyEtherWallet創始人兼首席執行官Kosala Hemachandra表示，目前沒有一個單個的區塊鏈可以承載所有DeFi。他認為，DeFi的大多數潛在擴容解決方案都是以去中心化為代價的。他表示，從完全去中心化的區塊鏈的角度來看，沒有一種區塊鏈具有足夠好的擴容解決方案來支持這么多交易。從這種角度來看，以太坊是最好的解決方案。[2020/10/6]

此 SNARK 確保運營商不可能發布惡意或無效的事務，并確保所有側鏈區塊都是有效的。

Rollup是類似于Plasma的Layer-2擴展性解決方案：單個主鏈合約持有所有資金，并對較大的“側鏈”狀態（通常是賬戶、余額及其狀態的Merkle樹）進行簡潔的加密承諾。側鏈狀態由用戶和運營商鏈下維持，且不依賴于Layer 1的存儲（這是最大的擴展性勝利的源頭）。

將Rollup和Plasma區分開來的是它解決了Plasma的巨大問題：數據可用性，其方式是通過Layer 1網絡為每筆交易發布一些數據（在以太坊，專門為此目的使用tx CALLDATA）。

因此可以在單個Rollup區塊中將數千個交易捆綁在一起。盡管此方法的成本嚴格地呈線性增長（交易數量的O(n) ），但它在吞吐量上實際可提升100倍，因為CALLDATA比Layer 1存儲和計算要便宜。

· zk-Rollup和Optimistic Rollup的發展和對比

動態 | 擴容、存儲和隱私安全是2018 年區塊鏈底層技術三大關鍵詞:硅谷洞察研究院近期發布最新研究成果《2018區塊鏈全球學術研究前沿報告》，該報告從區塊鏈底層技術及學術和產業結合兩部分進行了分析。報告指出2018 年，區塊鏈底層技術的三大關鍵詞分別是擴容（Scalability）、存儲（Storage）和隱私安全（Privacy&Security）。[2019/1/12]

Vitalik Buterin 對 Barry 的方案發布了一個改進版，他稱之為 zk-Rollup。zk-Rollup 可以在不犧牲可負擔性或安全性的情況下，避免 Plasma 的退出游戲和挑戰期。有了 zk-Rollup，人們可以使用新的密碼學一次性解決 Plasma 的所有第 2 層擴容難題。但并不是所有人都把希望寄托在 zk-Rollup 上。在第一個 zk-Rollup 規范發布一年后，John Adler 和 Mikerah 引入了一個他們稱為「合并共識」（Merged Consensus）的設計。合并共識使得鏈下的共識系統可以完全在以太坊上驗證，而不需要任何花哨的零知識加密。Plasma 團隊其后發布了合并共識設計的擴展版本——Optimistic Rollup。

Vitalik Buterin 在《以太坊上的 Rollups 如何使用鏈上合約進行 Layer-2 擴容》的文章中對Rollup 方案做了對比總結，其認為，短期內 Optimistic Rollups 可能會在通用 EVM 計算中勝出，ZK Rollups 則更適合于簡單的支付、交易和其他特定應用中（計算相對固定、簡單）。但在中長期內，隨著 ZK-SNARK 技術的改進，ZK Rollups 可能會全面勝出。

動態 | ZKSNARK Plasma ETH擴容解決方案處理能力達500Tx/s:據Trustnodes，以太坊基金會和初創公司Matter Inc的開發人員已經在測試網上推出了一個Plasma擴展解決方案，該解決方案使用ZKSNARK技術來實現每秒500次交易的處理能力。V神轉發該消息并評論稱，這并不是嚴格意義上的Plasma，但它仍然非常酷。[2019/1/7]

上面我們從技術層面對Rollup的發展，以及不同技術方案做了對比，下面我們從應用層面對Layer 2應用進行梳理。

· ZK Rollup方案

路印協議基于ZK Rollup創建，支付可以實現秒到、低費用，目前已發布路印錢包等應用，并聯合五家頭部DeFi項目開啟了二層流動性挖礦。

zkSync 由 ZK Rollup創建，Matter Labs 基于 ZK Rollup 創建，現已擁有Gitcoin Grants 捐贈、Curve 測試網和 zkSync 的付款等用例。

Sushi 在 1 月 9 日發布的路線圖中表示，將選擇 ZK Rollups 作為擴容方案。

· Optimistic Rollup方案

Synthetix 選擇的 Optimistic Rollup方案將于 1 月 15 日軟啟動主網，3 月份用戶有望上線。

· xDAI（側鏈）

xDAI 作為一個以太坊的 EVM（以太坊虛擬機）側鏈，目前已有鏈游黑暗森林（Dark Forest）、去中心化衍生品交易平臺 Perpetual Protocol 等用例。

· Matic Network（Plasma）

MATIC通過使用適應版本的 Plasma 框架構建分布式平臺來解決區塊鏈生態系統面臨的問題，實現在主鏈上具有最終性的快速且低成本的交易。預測市場平臺 Polymarket 已經在其平臺使用 Matic 協議以減少以太坊鏈上手續費。另外，Aavegotchi 于即將上線的當天宣布因為以太坊的擁堵而推遲主網上線，選擇在二層擴容方案 Matic 上推出。

當前以太坊上的 DeFi 生態非常繁榮，但是關于其性能、費用的各種詬病也越來越多，Laye2無疑將成為今年市場追逐的熱點。對于投資者，如何Layer 2項目的價值？又該怎樣布局和投資呢？2021年1 月 7 日，在「2020 FAT 價值時代高峰論壇暨頒獎盛典」中，知名的投資人介紹了今年關于Layer 2項目的一些投資方法。

Multicoin Capital 合伙人Mable表示，高昂的 gas 費用實際上擋住了一些垃圾資產的發行，因為大家在選擇使用某個合約的時候都會考慮“到底要不要花這個錢去進行交互”，一些比較重要資產的發行或交易在以太坊一層是沒有問題的。對于那些沒有時效性、不太重要的交易，其實完全可以批量打包，現在也有很多可以實現這一效果的技術。

至于 Layer 2，大家都很關注 Rollup。有一些開發團隊的思路是去做一個二層聚合器，這是非常有意義的，因為對于在前端交互的用戶來說，其實很難感知項目團隊選擇的是哪個技術方案，因此一個二層的聚合器很有意義，最近的確有人在做這個事情。二層網絡大家都有自己的解決方案，比較突出的有 Matter Labs 和 Optimsm，但是二層網絡之間無法對話的問題還是沒有得到很好解決。我確實相信頭部效應，比如 Synthetix 選擇了 Optimsm，其他項目也會跟著，另外可能也會有一批直接選擇基于 zkRollup 去做。

Dragonfly Capital 合伙人Mia Deng表示，zkRollup 會是我們今年重點布局的一個方向，像我們投資的 Matter Labs、StarkWare 也開始跟一些 DeFi 協議有了切實的合作，比如 StarkWare 已開始與衍生品交易協議 dydx 達成合作；同時的話我們對于那些可與以太坊兼容的公鏈（比如 NEAR ）也會有些布局。

SNZ 投資管理總監 Kai Wu表示，今年在性能以及跨鏈上做了一些布局，這方面我們投了兩個比較新的項目，一個做資產跨鏈橋的 BoringDAO，另一個是近期剛上 Uniswap 的 ZKswap。

BlockArk 創始人宿冶表示，關于 Layer 2，V 神也說過 zkRollup 在眾多方案里可能是更加適用的，現在市場做 Layer 2 的項目其實是非常非常少的。對于我們來說，我們更看重的是，不管是哪種技術，在產品端一定要做到無感以及低門檻。如果有一些產品在初期就可以內生植入 Layer 2 的解決方案，且能夠實現無感交互，那么這種項目就可能就會一鳴驚人，比如 Uniswap 正在做的。

數字時代已經來了，越來越多人開始接受比特幣，也開始希望使用區塊鏈網絡。以太坊的擁堵問題已經迫在眉睫，到了不能不解決的地步，這不再只是區塊鏈行業內的一句抱怨，而是區塊鏈技術開始走向落地的切實訴求。

如果以太坊不能解決擴容難題，那么來自于波卡、Near、Conflux等新一批高可擴展性公鏈將搶奪走瘋狂涌入區塊鏈行業的巨大流量。以太坊不擴容則死，越來越多以太坊技術開發者感受到這種迫切。在Layer 1、Layer 2以及Layer 0（以Marlin為代表）等擴容方案中， Layer 2 是目前最有希望的，落地應用也開始出現，這勢必成為2021年不容錯過的熱點。目前，Layer 2的解決方案很多，特別是?Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 誰能最終勝出，成為以太坊的”2021的救世主”還未可知。

不過從V神等大咖的分析看，目前以路印等為代表?ZK Rollup 解決方案似乎更有希望，投資者可以多加關注。

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