每個人都在談的Layer2到底是什么？_ROL:以太坊

大家知道，在以太坊生態系統中，目前最大的挑戰就是低吞吐量和高gas費以及延遲這幾個問題。波卡和NEAR這類公鏈雖然號稱可以解決此類問題。但還看不到挑戰以太坊生態的苗頭。以太坊2.0目前來看也是遙遙無期，因此在這個空檔期，早前提出的Layer2解決方案可謂生逢其時，發展迅猛。

目前layer2的升級方案主要有四大種類：從早期的側鏈、狀態通道、plasma，到現如今最為可行且投入應用的Rollup，卷疊方案。今天就為大家重點介紹一下，比較有可能從眾多方案中脫穎而出的Roll-Up的兩種方案ZKrollup零知識卷疊又稱零知卷疊和OptimisticRollup樂觀卷疊，下面我們就開始吧：

舉個不太恰當的例子，我們可以將以太坊看做中央銀行，而layer2就是主要商業銀行，工農建中，所有的貨幣資產都在中央銀行發行結算，而其流通過程可以同時發生在中央銀行和商業銀行。因為大家都去央行結算的話，就會業務擁堵，于是有了其他商業商業銀行來先處理大量業務，然后在和央行結算一次整體業務結果，這樣就能更高效地運作了。所以對于以太坊上述問題，解決方案可以是，將以太坊的資產存入layer2，其資產流動在layer2上，最終結算卻在以太坊上進行就可以了。

加密交易員Bitcoin Macro：到2030年每個人都希望擁有更多比特幣:加密交易員Bitcoin Macro今日在推特表示，比特幣價格在過去24天里翻了一番。自3月13日以來，比特幣價格上漲了整整102.5%。到2030年每個人都會說，我希望擁有更多比特幣。[2020/4/7]

另一個問題，就是關于區塊鏈網絡擴容的，我們可以比作央行和商業銀行處理的業務復雜程度，個人存錢取錢當然簡單，但是能夠處理對公復雜業務我們就類比為區塊鏈網絡擴容的問題。

?網絡擴容基本思路有兩種：分別是鏈上擴容和鏈下擴容。

鏈上擴容稱之為Layer1擴容，比如增加區塊的大小，加快出塊的時間等，如：EOS、ETH2.0、polkadot。相當于對央行進行改造，使其能滿足日常運作；

鏈下擴容稱之為Layer2擴容，有上述四種技術方案，但是其本質都是相通的，就相當于建立更合理的商業銀行體系。

?簡單描述下四種方案：

首先，側鏈，它就是連接到一條區塊鏈上的另一條區塊鏈，將主鏈的資產錨定到這個新的區塊鏈上。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。優點是，代碼和數據獨立，不增加主鏈的負擔；缺點是，安全性弱。當前比較優質的項目有skale、Injective等等；

1TMine阿雪：挖礦還是買幣取決于每個人的資源鏈條:據官方消息，由百特礦池、1TMine聯合LeekBox主辦的線上沙龍“2020變革引領礦圈新時代”成功舉行。分享圍繞“挖礦&買幣”的話題展開，1TMine CMO阿雪認為挖礦還是買幣取決于每個人的資源鏈條，挖礦更適合有資金和電場優勢的人。嘉賓普遍認為幣價下跌為短期行為，對共識基礎有足夠理解，長遠考慮，最終才會穿越牛熊，享受比特幣帶來的紅利。[2020/3/17]

其次，狀態通道，就是交易雙方在鏈下構建一個通道，通過私鑰簽名以后，在鏈下進行交易。狀態通道不太能支持沒計劃性的大額支付。就好比大家把錢放在鏈下一個錢包里結算，你就放了100塊，但突然有個200塊的付款，就完成不了。另外狀態通道也不支持智能合約，當前項目有Celer、Raiden、Liquidity等……

再者，就是Plasma，等離子鏈，其實也是一種特殊的側鏈，它的特點是，無法應用到智能合約上，且用戶跑節點的負擔比較重。這方面項目包括：OMG、Matic、Loom，由于區塊鏈技術都很新，大家都是摸著石頭過河，隨時探索或轉型出新的技術解決方案也都是有可能的，比如Plasma團隊后來就衍生出了Opimism.io團隊，即提出optimisticrollup的團隊。

聲音 | Morgan Creek Digital聯合創始人：比特幣讓每個人都變成一個銀行:Morgan Creek Digital聯合創始人Anthony Pompliano在Twitter發文表示，Twitter讓每個人都成為報道者，Uber讓每個人都變成出租車，Airbnb讓每個人都變成賓館，而Bitcoin讓每個人都變成一個銀行。[2019/11/2]

最后，就是Roll-up，Vitalike欽點翻譯為“卷疊”，實際上就是把一大堆交易打包到一起，卷起來然后一并發送到以太坊的主鏈上，這個打包的過程是發生在Layer2上的，它能夠容納大量的交易，并且很快地確認交易。

關于plasma失敗，rollup崛起

在rollup之前，layer2的主要方案是側鏈。

側鏈失敗的主要原因有兩個：

(1)數據可用性不足

數據可用性是指側鏈不像以太坊上的多節點，難以發動51%算力攻擊，如要攻擊以太坊得調動海量資源，而側鏈卻不需要，那么，側鏈上的數據真的可以信任嗎。節點礦工并不需要很多資源就可以修改你在側鏈上的數據，這直接影響了用戶在以太坊上的資產安全。?

聲音 | CNBC主持人：走強的比特幣對每個人都有好處:CNBC主持人Ran NeuNer剛剛發推表示：美元走強對美國來說是好事還是壞事，可能會有一場辯論，但毫無疑問，走強的比特幣卻對每個人都有好處。[2019/8/6]

(2)退出困難

當用戶試圖從側鏈中提取資金時，他們必須向側鏈提交退出交易請求，然后等待一段時間。如果大量用戶都需要退出一個Plasma側鏈，那么該鏈的整個有效狀態必須在一個有效期內發布到以太坊主網上。由于數據同步問題，幾乎可以肯定的是，大量退出會把以太坊擠爆。這就是所謂批量退出問題。

側鏈的失敗，帶來更好的創新方案，所以rollup開始崛起。

兩種Rollup：ZK-rollup和Optimistic-rollup分別是什么，各自的優劣勢是什么？?

ZK-Rollup零知卷疊中的ZK就是指零知識證明，它指的是證明者能夠在不向驗證者提供任何有用的信息的前提下，使驗證者相信某個結論是正確的。舉個例子就是有人給了你一封信，并在信封上面寫了一句結論，信的內容是證明這個結論是正確的過程。零知識證明的作用就是在你不打開信封看到信的內容的情況下，也能判斷這個結論是正確的。

聲音 | CNBC主持人：牛市中每個人都說以3300美元買進，現在每個人都是天才:CNBC主持人Ran NeuNer在Twitter發文表示，在熊市，人人都說他們以2萬美元的價格賣出。在牛市中，每個人都說他們以3300美元的價格買進。現在每個人都是天才。[2019/6/22]

回到ZK-rollup，我們可以把他看成三部分，分別是以太坊網上的智能合約，中間操作員和鏈下計算部分。

以太坊主鏈上的智能合約用來保管要進行交易的代幣，例如你要在路印的交易所用ETH購買LRC，那么首先你需要先把你的ETH轉到一個智能合約上鎖定。

鏈下計算部分是指Layer2處理交易或者計算的部分，每一筆交易都會產生一個零知識證明的結論。

中間操作員負責收集和驗證每一筆交易的零知識證明結論，并且打包后計算得出這一批交易的整體總結式結論，然后把最終的結論發送到以太坊主網上進行驗證。

目前zk-rollup的發展瓶頸是每次發送到主網上面的總結式結論數據雖然不多，但是在鏈下要通過零知識證明計算出這個總結式結論的計算量卻非常的大，這還僅僅是轉賬的數據，如果在鏈下整合智能合約并把數據發送到鏈上，那整體的數據量會增加幾個數量級，那么計算出這個總結式結論是非常困難的。

這是zk-rollup的一種基本形態，不同項目的具體形態可能會有所微調。

接下來，optimistic-ROLLUP樂觀卷疊，optimistic-rollup本質上就是一種特殊機制的側鏈：

在普通側鏈中，我們將資產錨定后，側鏈上的資產不會主動提交到以太坊主網上，只有當用戶提出請求退出時才會解除錨定。前面我們也講過側鏈的弊病，而op-rollup就是在側鏈的基本結構上添加了固定的規則：

為了解決數據可用性，添加中間操作員維護系統，制定機制來保障數據可信任。

為了解決退出困難問題，op-rollup提出每七天將側鏈的數據提交至以太坊主網，所以每條側鏈上存在的數據是有限的，固定時間間隔將側鏈數據同步至以太坊主網。

Optimistic的字面意思是樂觀，他默認把所有的參與者視為好人。同樣可以像zk-rollup一樣簡單將其拆解成三部分：以太坊主鏈上的智能合約，中間操作員和鏈下計算，以太坊主鏈上的智能合約同樣是用來保管要進行交易的代幣。

與zk-rollup區別的地方在于，op-rollup的解決方案的每次確認交易后，中間操作員不會對交易的結果進行一系列復雜的驗證，就直接進行打包，并在7天或者特定的時間后上傳到以太坊的主鏈上。中間操作員不僅僅是充當搬運者的角色，還充當監督者的角色，他們會對其他操作員打包的數據進行核對和驗證，如果發現有操作員作惡他就會上報，并且將這段時間內的交易進行回滾。

這樣做的好處就是因為上傳的數據量比較少，可以將智能合約集成到Layer2，這也是其被synthetix和uniswap等Defi龍頭青睞的重要原因。

但是缺點也很明顯，就是數據要在7天或者更長時間后才會上鏈，因此如果你將代幣鎖定Layer2上，將其取出需要等待7天或者更長時間。

zk-rolllup和optimistic-rollup的對比：

最后給大家對比總結兩種rollup的特點：

1.zk-rollup并非完全不能運行智能合約，只是目前效率太低；

2.關于安全性兩者都有一些需要克服的隱患，比如，op-rollup可能隨著資金量越大，風險越高，而zk-rollup卻需要可信第三方；

3.?關于隱私性，zk-rollup可實現而op-rollup并未提及。

本文僅代表TopoBlock個人觀點，不構成任何投資意見或建議。

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