ROLL:擴容崛起之年 Layer2 “大家庭”正在全力拯救以太坊_以太坊

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L2擴容解決方案Arbitrum鏈上合約創建總量突破20萬:金色財經報道，據 Dune Analytics 數據顯示，以太坊 Layer2 擴容解決方案 Arbitrum 鏈上合約創建總量已突破20萬個，本文撰寫時為209,224個，鏈上鎖定的ERC20數字資產總規模達到33.29億美元。此外，Arbitrum當前跨鏈橋接存儲總價值已達到1,929,248枚 ETH，按照當前 ETH 價格計算超過 31億美元。[2022/10/31 11:58:59]

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。

基于NEAR的Ethereum擴容方案Aurora集成Chainlink喂價:11月4日消息，基于NEAR的Ethereum擴容方案Aurora集成Chainlink喂價，以實現快速、兼容EVM的DeFi開發。此次集成將使開發人員能夠將他們的智能合約與各種資產的高質量、防篡改的價格數據連接起來，最終建立對DeFi用例的支持，例如貨幣市場、算法穩定幣、合成資產、期權和期貨合約、資產管理服務等。[2021/11/4 21:25:46]

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。

OpenWeaver上線以太坊擴容方案Polygon:金色財經報道，Layer0擴展項目Marlin宣布，OpenWeaver已上線以太坊擴容方案Polygon。通過使用OpenWeaver，Polygon網絡中的區塊生產者和完整節點可以在接近物理限值的延遲下發送和接收大區塊，同時使DeFi交易者、套利和清算機器人可以幾乎立即訪問交易內存池。[2021/8/5 1:35:06]

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

以太坊二層擴容方案StarkEx 3.0主網上線 包含L1 Vaults和SHARP功能:以太坊二層擴容方案StarkEx 3.0主網正式上線，包含L1 Vaults和SHARP兩大新功能。通過L1 Vaults，StarkEx用戶可與以太坊地址特別是智能合約地址進行資產交互， L1 Vaults允許通過智能合約將資金存入任何以太坊地址、發布限價單交易并提取資金；SHARP（SHARed Prover）則從數個StarkEx驅動的應用中收集交易，然后將它們打包成一個證明，從而提高了每筆交易的Gas使用率并實現了更快的交易確認速度。[2021/7/28 1:20:00]

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。

1475：Gas的暴漲或讓Filecoin擴容議題提前提上日程:從11月10日晚間開始，Filecoin主網的Gas的基礎費率從11月9日的100 atto fil暴漲到11月14日的1.332 nano fil （10^-18 atto，10^-9 nano），漲了133萬倍。

對此，礦業巨頭1475表示：Gas的暴漲，意味著礦工需要投入和銷毀更多流通狀態的FIL，來挖鎖倉狀態的FIL。Gas費漲太高在目前這個階段整體還是負面的，Gas費暴漲或讓Filecoin擴容議題提前提上日程。[2020/11/16 20:59:36]

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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