随著用户越来越多,以太坊面临著交易速度变慢、交易手续费高、用户体验恶化的问题,而 Layer2 是有效的扩容方案。本文将介绍 L2 的原理、热门项目,以及面临的挑战。
区块链世界一直存在著「不可能三角(三难问题)」的难题,即在一条区块链上去中心化、安全性,以及可扩展性,三者难以同时兼具。就以太坊为例,虽然在去中心化与安全性上做得较为完善,但随著用户不断增长,逐渐衍生出交易速度变慢、交易手续费高、用户体验恶化的问题。
在此背景下,Layer2 因应而生,希望可以改善可扩展性不足、TPS(transactions per second)较低,以及运行效率不足等问题,被视为区块链网路大规模应用的的主流解决方案。
L2 是什么?
若要提升公链的可扩展性,有两种作法:扩展主网本身(Layer1),以及将部分工作扩充到 Layer2 上。
L1:针对主网本身进行扩容,被称为「链上扩容方案」。主要透过提高区块链本身的交易容量来实现扩容;L2:指在以太坊主网之外的第二层网络,是以太坊扩容方案的一种。相当于建立在以太坊主网上建立「高架桥」,来解决以太坊主网拥堵、交易手续费贵的问题。L1 链上扩容方案的缺点在于,得不断配合更高性能的需求,无止境地发展下去,而 L2 则能有效改善目前的问题。
L2 是一系列链下扩展性解决方案的总称,目前谈到的 L2 主要是指以太坊的。L2 以减少基础层(ETH 主网)负担的方式处理数据,透过将主链的部分数据处理转移到 L2 上,来增强整个网路的可扩展性。
扩容方案
过去,有人曾提出侧链、状态通道、Plasma 等 L2 扩容方案,但在 DeFi 大爆发的背景下,这些扩容方案都无法满足市场的要求。发展至今,Rollup 成为了目前最有希望的方案。(Rollups 的工作原理是将大量交易在链下计算,然后批量打包为一个批处理交易,然后再传回以太坊)
而目前 Rollup 主要分为两种类型:Optimistic Rollup 和 ZK-Rollup。这两种方案在当前的市场得到多数用户的支持,以下为读者整理当前的热门 Layer 2 项目。
L2 热门项目
根据 L2beat 数据,目前 Layer 2 赛道依据 TVL 排名的前五名如图,下面为您做一个简单的项目说明。
1. Arbitrum
Arbitrum 是一种基于 Optimistic Rollup 技术的以太坊 L2 扩展解决方案,由知名区块链研究人员和软件工程师组成的 Offchain Labs 团队于 2021 年创建,旨在解决以太坊上的拥堵和高 gas 费问题。
在所有 L2 解决方案中,Arbitrum 是最早上线主网的,拥有一定的先发优势。此外,Arbitrum 与以太坊的 EVM 近乎 100% 兼容,使以太坊网络上的应用可以无缝迁移到 L2 上。主网上线时,就有包括 Uniswap V3 在内的 74 个项目部署在上面。
2. OP Mainnet
2022 年 10 月,Optimism 推出了 OP Stack,这是一个支援 OP 主网的开源开发堆叠。它引入了超级链的概念,即建构在 OP Stack 上的一组 L2 区块链(OP 链)。该堆叠旨在简化 L2 区块链的建立过程,由各种程式码库组成,可用于建立高度可订制的 L2 区块链。
3. Base
Base 是由 CoinBase 推出的基于 OP Stack 的 Layer 2 解决方案,旨在为开发者提供理想的区块链开发环境。
Base 与以太坊紧密结合,依赖其安全性,并得益于 CoinBase 的支援和优化实践,确保用户可以在 CoinBase、以太坊 L1 和其他互操作性区块链之间自由安全地切换。Base 计划成为一个去中心化、无需许可的 Layer 2 链,促进加密领域的发展。
4. Blast
Blur 创办人 Pacman 于 2023 年 11 月 21 日推出了基于 OP Stack 的 L2 专案 Blast。用户可以将以太坊存入 Blast,获得质押收益,并额外获得积分,而这些积分将为后续的代币分发做准备。Blast 主要想解决以太坊高 Gas 费用和 Blur Bid 资金沉淀的问题。
5. Mantle
Mantle 是一种新型模组化 Layer 2 网络,旨在提升以太坊的可扩展性,同时保持高度的去中心化和强大的安全性。
Mantle 的模组化设计有可能改变 Layer 2 赛道的游戏规则。透过将三个关键层分开以允许独立优化,这一设计使网络更加灵活并提高了可扩展性,却不会影响安全性或去中心化。而 Mantle 的一大特色是其专注于提升用户体验,尤其是在链游和 GameFi 领域。Mantle 凭借其高可扩展性、更低的交易成本和更快的交易速度,有望彻底改变 GameFi 的格局。
L2 面临的挑战
使用者体验
Optimistic Rollup 网路要求使用者需要等待 7 天才能完成将资金从官方官网撤回 L1,这可能导致使用者体验不佳。
另一方面,ZK-Rollup 网路可以立即处理提款,但仍处于开发的早期阶段,并且往往比使用时间较久的旧的 L2 网路更容易崩溃,且费用相比 OP 系更高。不过,Metis 团队正在建立「混合」L2 网路,使使用者可以选择使用即时的 ZK 网路或等待期为 7 天的 Optimistic-Rollup。
安全性与去中心化
L2 技术的复杂性可能会引入新的安全漏洞,这些漏洞可能被攻击者利用进行攻击。此外,L2 在交易执行方面挑战了去中心化和无需信任的核心原则。虽然 L2 解决方案因其提升的可扩展性而越来越受欢迎,但它们往往在一定程度上牺牲了去中心化,因为在处理交易时采用了中心化的排序器节点,这引发了人们对潜在审查制度或人为干预的担忧。
以下汇整关于 L2 的完整新闻
比特币 Layer2
2024/05/15深度丨比特币Layer2叙事下一步,我们可从以太坊L2学到什么?
铭文玩法活跃期间,会迅速增大比特币的转帐费用,甚至开始影响比特币的正常转帐,更何况如果真有更多的应用场景,那会进一步造成网路的拥堵和长期的高矿工费。顺理成章地,铭文掀起的这股热潮很快便传递到了比特币扩容的赛道上,而这也开启了另一个热门赛道——比特币 Layer2。
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2024/01/13比特币L2网路Stacks详解:ETF过关与BTC减半能点燃STX?
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坎昆升级升级对 L2 的影响
2024/04/25解释》为什么坎昆升级后,以太坊L2网路Starknet的Gas费能降99%?
过去,第一代的 OP Rollup 率先上线,而第一代的 ZK Rollup 上线后没有带来更具竞争力的 Gas 费。到后续 OP Stack、Polygon SDK 带来的模组化风潮,OP Stack 甚至计划在将来引入 ZK 技术来降低挑战期。
2024/03/28坎昆升级后,Rollups面对的效能瓶颈是什么?
Base 负责人 Jesse Pollak 亦借此解释了为何 Base 在坎昆升级之后 gas 费用不降反增,其表示 EIP-4844 已大幅降低了 Layer1 层面的 DA 成本,gas 费用本该降低,但由于网路交易需求增长了 5 倍有余,且 Base 网路之上的区块存在 250 gas/s 的限制,需求大于供给使得 gas 费用出现了上涨。
2024/03/14坎昆升级完成》以太坊L2的Gas费真的大幅降低?ARB、OP、STRK..币价表现?
值得注意的是,Blob 主要是用于降低 L2 的数据存储成本(数据存储成本此前占 L2 交易 Gas 费消耗的 90% 以上),从而降低以太坊 L2 的 Gas 费,对以太坊主网的 Gas 费影响相对小得多,这也让市场对于 Optimism 与 Arbitrum 等一众 L2 网路的未来发展产生极大乐观情绪。
ZK-Rollup v. Optimistic Rollup
2023/05/02ZK-rollup 和 Optimistic-rollup 优缺点分析,为何zkSync手续费仍偏高?
虽然相较以太坊,L2 赛道的 Optimistic、Arbitrum、zkSync…的 gas 费已经相对便宜,但是距离最终目标仍有段不小的差距。下文将简单分析他们的区别、各自的优缺点,以及目前 zkSync 手续费(Gas)仍偏高的原因。
2022/10/18Layer2|OP 还是ZK?未来还需注视第二代 Optimistic Rollup
尽管 Vitalik 早在几年前就认定了zkEVM Rollup 是未来,但 Optimistic Rollup 仍是目前 Rollup 生态的绝对主力,拥有80% Layer2 的市场占有率以及前十 Layer2 方案的半壁江山。
2022/08/05Optimism核心开发者:Bedrock 升级使让Optimistic 和 ZK 间的无缝过渡成为可能
Optimism 是为未来做准备的,而 Bedrock 就是未来的基础。这并不是关于构建最好的Optimistic Rollup 或最好的ZK Rollup,而是关于构建最好的 Rollup。我们不只是这么说,我们是从头开始这么设计的。