探索 Layer2 的機會所在

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專家專欄
探索 Layer2 的機會所在

探索 Layer2 的機會所在

發表於 2023-10-07 13:33 作者：白話區塊鏈

作者：ROUTE 2 FI ；編譯：火火/白話區塊鏈

1、探索Layer2（L2）機會所在

今天我想更仔細地研究一下L2（OP、ARB、Polygon、Base）。在EIP-4844之前，如果看到L2治理Token的價格上漲，我並不會感到意外，因爲這個改變很可能會吸引更多的交易量進入這些鏈上。

在過去幾個月裏，我觀察到某些L2方案吸引了大量交易，並且看到了許多項目在這些L2上進行开發。那么，這其中有什么大不同呢？這些L2方案是什么？

在深入了解L2方案之前，了解當前的以太坊主網情況非常重要。截至目前，以太坊主網每秒處理平均12筆交易，而在網絡活動高峰期，以太坊主網上進行交易的成本過去曾一度達到無法接受的水平，對於普通的加密貨幣用戶來說。這給以太坊帶來了可擴展性問題。問題的根源在於網絡中的每個節點都需要存儲和驗證已發生在網絡上的交易，因此形成了區塊鏈。

在過去幾個月中，我觀察到某些L2解決方案吸引了大量交易，並且看到了許多項目在這些L2上進行开發。那么，這其中有什么大不同呢？這些L2解決方案是什么？

爲了解決以太坊的可擴展性問題，引入了L2解決方案。L2s實質上是建立在以太坊之上的完全獨立的區塊鏈，從而繼承了以太坊本身的安全保證。每個L2解決方案都具有其獨特的安全保證和權衡。在以太坊上，最流行的L2擴展方式是Rollup，例如Arbitrum、Optimism和Base。

Rollup是一種能夠處理L1上的交易的L2解決方案。以太坊上的一般交易通常爲156字節，具有一定的數據密集性。因此，Rollup在L2執行層面可以處理許多交易，然後將它們捆綁成一個簡明的交易，發送到L1狀態驗證層。通過將L2執行層上的多個交易捆綁成一個交易，大大降低了每個交易的gas費用。有許多類型的Rollup，並非都相同，但最流行的是智能合約Rollup，即OP Rollup和 ZK Rollup。

智能合約Rollup是一種用戶可以將資金發送到L1（以太坊）上的Rollup智能合約，並由該智能合約管理交易和狀態變化的Rollup解決方案。Rollup和區塊鏈的一個關鍵組成部分是默克爾樹，默克爾樹是一種存儲每個人資金狀態和交易的數據結構，允許L1直接在L2上驗證狀態，而無需下載整個狀態。簡而言之，用戶使用他們的資金在L2上進行交互和交易（改變狀態），L2會將狀態的默克爾根發送給L1，以便L1可以驗證鏈的狀態。

然而，L1需要某種證明來確保L2發送的默克爾根是有效的，這就是兩種智能合約Rollup的區別所在。兩種主要的證明方法是欺詐證明和零知識證明。

Arbitrum和Optimism等OP Rollup使用欺詐證明來最終確定狀態。

以下是欺詐證明的工作方式：

- L2節點將默克爾根與一小筆保證金一起提交到L1智能合約；

- L1智能合約默認信任L2節點，這是樂觀一詞的由來。L1樂觀地相信L2的更新；

然而，該狀態變更在七（7）天內不會變爲最終狀態；

- 在這七（7）天內，任何人都可以提交證明，證明提交的默克爾根是欺詐的，然後撤銷更新，並將提交的保證金給予欺詐更新的舉報人；

- 舉報人現在可以通過驗證狀態根變化中發生的所有交易，並確認每個交易上的籤名是否有效來證明該更新是欺詐的；

- 如果狀態變更在七（7）天的時間內未被爭議，更新將最終確定且不可更改。

- 至於零知識（ZK）Rollup，它們使用零知識證明。以下是零知識證明的工作方式：

- L2節點將默克爾根與證明一起提交到L1智能合約，證明L2正確處理了交易並生成了新的默克爾根；

- 如果L2節點試圖提交欺詐性更新，它們將無法生成有效的零知識證明，因此L1智能合約不會接受新的默克爾根；

一旦零知識證明被驗證，狀態更新將立即完成。

現在，正如前面提到的，因爲主網上的交易/gas成本過高，L2的存在是爲了解決以太坊的可擴展性問題。
讓我們深入了解一下兩個主要智能合約Rollup如何計算用戶支付的gas氣費用。
Arbitrum和Optimism都要求用戶支付兩種費用來進行交易：L2 gas（執行費用）和L1 calldata（安全費用）。L2 gas（執行費用）類似於主網上的gas費用。在L2上的每個交易都必須支付gas氣/執行費用，等於交易使用的gas數量乘以交易附加的當前gas價格：

(L2 gas price) x (L2 gas used)

至於L1 calldata/安全費用，L1 calldata費用是用於支付將交易發送回以太坊的費用。這是因爲順序處理器（L2收集和提交交易到L1的機制）必須支付L1燃氣來向以太坊提交交易。下面是計算該費用的方式：

（L1 gas價格估算）×（L1調用數據大小 + L1緩衝區）

Arbitrum和Optimism的L2費用定價方式不同，兩者之間最重要的區別在於Optimism和Arbitrum如何計算L1計算的成本。Arbitrum使用一個定價L1計算的預言機，而Optimism的L1計算包含一個動態开銷（標量）變量，可以由Optimism團隊進行調整以調整L1計算成本。

需要注意的重要事項是，在L2上進行交易比直接在以太坊主網上進行交易要便宜得多，這也是L2的流行原因。目前，Rollup在L2執行層和存儲方面的成本都較低，但爲了滿足數據可用性，將數據發布到L1仍然對用戶來說是昂貴的。

今年年初，提出了一個名爲EIP-4844的以太坊提案，計劃在年底推出。EIP-4844提議新增一種全新的交易類型，允許接受數據塊。這些數據塊的大小被設計得足夠小，以減少主網鏈上的存儲开銷。正如前面提到的，以太坊主網上的高交易成本也是L2 Rollup解決方案在發布批次和驗證狀態變更時的主要成本。該提案對此問題的影響是可能顯著降低L1成本开銷。據估計，EIP-4844將使L1批量發布成本降低約10-50倍。

2、一些受歡迎的 L2 解決方案

1）Arbitrum

Arbitrum是一個L2解決方案，旨在提升以太坊智能合約的功能，提高其速度和可擴展性，並增加額外的隱私功能。

它旨在解決當前以太坊智能合約存在的一些問題，如低效率和高執行成本，這些問題損害了以太坊用戶體驗，並使交易成爲一項昂貴的任務。

Arbitrum使用optimistic rollups 的技術。交易在鏈下執行，然後捆綁成大批次並作爲調用數據（calldata）提交到以太坊主網。這個過程可以通過將計算和存儲轉移到鏈下來減輕以太坊當前所承受的大部分計算和存儲負擔。

根據DeFiLlama的數據，Arbitrum的總鎖定價值（TVL）爲17.3億美元。

2）Optimism

Optimism（OP）是建立在以太坊之上的L2區塊鏈。Optimism通過使用optimistic rollups從以太坊主網獲得安全性，並通過擴展以太坊生態系統。這意味着交易在Optimism上以無需信任的方式記錄，但最終在以太坊上得到保障。

Optimism是以太坊最大的擴展解決方案之一，總鎖定價值超過6億美元。它托管着97個協議，其中最大的協議包括Synthetix（SNX）衍生品交易平台，Uniswap（UNI）去中心化交易平台，以及Velodrome（VELO）自動做市商。

3）Matic（Polygon）

Polygon（前身爲Matic Network）是一個由BN和Coinbase支持的L2擴展解決方案。該項目旨在通過解決許多區塊鏈的可擴展性問題，推動加密貨幣的大規模採用。

Polygon在單個側鏈上聲稱每秒可處理高達65,000筆交易，並且具有不到兩秒的可觀區塊確認時間。

Polygon的本地Token是MATIC，它是在以太坊區塊鏈上運行的ERC-20Token。這些Token用於Polygon上的支付服務，並作爲在Polygon生態系統中操作的用戶之間的結算貨幣。

目前，Polygon的總鎖定價值（TVL）約爲8億美元，其中Quickswap和PearlFi是目前最大的本地協議。

4）Base

Base是建立在以太坊第二層（L2）的基礎上，具備運行去中心化應用所需的安全性、穩定性和可擴展性。您可以部署任何基於以太坊虛擬機（EVM）的代碼庫，並將用戶和資產從以太坊第一層、Coinbase和其他可互操作的鏈上引入。Base是在與Optimism合作的情況下基於MIT許可的OP Stack構建而成。

Base的總鎖定價值（TVL）爲3.5億美元，其中Aerodrome和Friend.tech是最大的DeFi協議。關於Friend.tech，我已經在我的通訊存檔和Twitter動態中寫了很多內容。