WOO 網絡：深入了解不同的 Layer 2 擴展解決方案_ROL:ROLS幣

目前，比特幣平均可以支持~5筆每秒交易，以太坊支持~10TPS，而全球支付網絡VISA處理超過1,700TPS。用戶支付gas費來使用區塊鏈基礎設施，這些費用用于支付每個致力于將新信息納入區塊鏈的驗證者。因此，具有更高去中心化程度的網絡收取更高的gas費用，因為它們需要更多的驗證者。另一方面，TPS較高的網絡每筆交易將收取更少的gas費用，因為費用在更多用戶之間分配。因此，如果我們希望保持去中心化，同時實現更便宜的gas費用，新的區塊鏈必須具有更高的TPS，以使全球用戶群更容易訪問它們，這就是?Layer2?擴容方案發揮作用的地方。簡而言之，L2類似于傳統銀行業務中的批處理交易概念，其中付款不會立即在根鏈上結算以提高處理效率。除了速度之外，L2s還建立了分散計算環境的成本和安全范圍，供具有創新數據處理需求的應用程序選擇。例如，以太坊上的去中心化自治組織可以允許其成員在L2上投票以節省資金，同時在L1上處理大額交易以充分利用其安全性和市場流動性。

比特幣上的閃電網絡是第一個區塊鏈擴容方案，建于2017年。從那時起，開發人員提出了越來越多的擴容方案，包括?rollups，這是當今以太坊的主要擴容方案，于2020年底和2021年初部署在鏈上。本文包含三個部分。在第一節中，我們回顧了?L2的底層技術。我們將在第2節中了解如何評估這些技術。最后，在第3節中，我們將介紹過去2年L2項目的發展、采用率以及ETH2.0可能意味著什么。我們表明，與根鏈相比，盡管L2具有未開發的潛力，但仍未得到充分利用。此外，我們認為L2安全除了設計之外，還應該關注其實施，包括集中式運營商和升級密鑰。

1.第二層解決方案

目前，以太坊上有三種類型的主流擴展解決方案：狀態通道,plasma和rollups。

1.1Statechannels

結構

在擴展解決方案的世界中，狀態通道是最早的，在結構上也是最簡單的。狀態是指數據庫內容，例如記錄在塊中的交易。在這種設計中，中間狀態更改被困在鏈下“狀態通道”上，然后僅將最終狀態重新提交在線。因此，狀態通道節省了gas費用，因為它們將計算和不相關的中間狀態數據移出L1。

想象一下，兩個玩家玩骰子并在區塊鏈上下注一些資產。這就是他們如何利用狀態通道在多回合游戲中省錢：

1.部分區塊鏈狀態被鎖定：

相關資產在兩個玩家之間鎖定，因此他們都必須就下一筆交易達成一致才能在這些資產上進行。此外，智能合約需要有某種機制來保護玩家的資產在對方長時間離線時不會被凍結。

2.參與者在他們之間更新狀態：

兩個玩家玩骰子并簽署可以提交到區塊鏈的交易，但他們只將簽名的交易發送給對方，延遲了鏈上結算。在這里，可能會實施一些機制來確保第三方可以在一個玩家離線時執行交易。此外，鏈上機制必須允許后來簽署的交易否定以前的交易，這樣如果玩家A之前贏了但開始輸，他就不能提交中間交易來獲得利潤。這可以通過哈希時間鎖定合約來完成，其中提交的付款在結算之前可以接受一段時間的質疑，以便玩家B可以在以后的交易中提出質疑。

3.參與者同意并將最終狀態提交給區塊鏈：

最后，當游戲結束時，兩個玩家都同意其資產的最終狀態，并在鏈上提交一筆交易，關閉狀態通道并解鎖資產。

上述每個步驟中涉及的所有規則都可以由鏈上智能合約執行。就像區塊鏈上的任何安全機制一樣，關鍵是如果該機制設計穩健，除非發生意外的緊急情況，否則永遠不應該利用它們。

Immunefi研究人員因報告Polkadot平行鏈上的漏洞而獲得100萬美元的賞金:1月6日消息，名為 pwning.eth 的研究人員在 6 月提交程序時發現并報告了一個名為 Frontier 的軟件中的嚴重漏洞，該漏洞可能被利用從 Polkadot 上的三個與以太坊兼容的平行鏈（Moonbeam、Astar Network 和Acala）中竊取高達 2 億美元的資金。漏洞被報告后，三個平行鏈團隊努力修復它，并在任何惡意行為者可以利用它之前發布了一個緊急補丁。沒有資金損失。Moonbeam 和 Astar 與 Immunefi 有積極的漏洞賞金計劃，通過 Immunefi 向道德黑客獎勵了 100 萬美元。[2023/1/6 10:58:50]

優點和缺點

從上面的實現過程中，我們可以看到狀態通道有明顯的優缺點。一方面，它們基本上可以無限擴展，并支持任何可能想要實現即用即付服務的DApp的小額支付。此外，它還提供即時主觀結算，因為可以隨時提交交易。參與者不需要等待區塊確認，他們只受簽名和交換消息的速度的限制。最后，它們還提供了一些固有的隱私性。

另一方面，由于各方必須就鎖定狀態達成一致，共同開放通道，因此狀態通道無法支持開放參與。例如，用戶無法向不在通道中的人發送資金；它們也不能支持涉及沒有明確邏輯所有者的對象的活動，例如Uniswap。此外，打開通道需要鎖定大量資金，特別是如果我們要在線下進行復雜的活動，而對交易金額沒有明確的預期，從而使其資本效率低下。它還需要活躍性，這意味著參與者必須不斷檢查L1，以查看是否自己或第三方提交了中間交易。通道還需要實時性，可能以第三方監管的形式，以監控L1和/或向L1提交交易。最后，由于封閉參與和資產鎖定，它們通常只在結算前保持短暫的開放狀態。

用例

使用狀態通道的最受歡迎的項目是比特幣之上的閃電網絡。隨著JosephPoon和ThaddeusDryja在2016年撰寫的白皮書，第一筆交易發生在2017年5月的主網上。閃電實驗室由ElizabethStark和OlaoluwaOsuntokun于2016年創立，正在開發為閃電網絡賦能的軟件，使其更易于訪問。

閃電網絡的基本思想是它形成一個雙向支付通道網絡，是功能有限的狀態通道的子集，其中每個節點可以連接到多個支付通道。而且由于節點本身可以將流動性從一側“推送”到另一側，或“跨通道”，而不會失去價值，因此網絡可以跨節點/通道支付。路徑上的節點不受信任，而是使用腳本強制執行付款，該腳本通過時間鎖強制執行原子性支付。雖然中間路由器在充當連接器時不會損失價值，但它們可能會因為流動性的轉移而變得不夠靈活，因此它們可能會收取路由費用。我們通過一個簡單的3個節點、2個通道的網絡交易來說明這一點。

想象一下，如果A想通過支付網絡發送C?4BTC。A未連接到C，但它們都連接到B。然后，A可以向B發送4BTC，B通過另一個通道發送C?4BTC。交易后，B仍然總共有15個BTC，但現在他們向C發送付款的能力有限。他們可以選擇接受從C路由的付款，或者在流動性耗盡時關閉并重新打開通道，這需要花費資金，因此它可能會對此次交易收取費用。請注意，在這種情況下，交易金額已經受到通道中最小流動性的限制，即5BTC。

金融科技公司Plaid已暫停FTX檢索用戶數據的權限:11月13日消息，據官方公告，金融科技公司Plaid已于PT時間11月11日22:30暫停FTX對Plaid產品的訪問，這意味著FTX無法通過Plaid檢索用戶的任何財務數據。

據悉，Plaid產品能讓FTX.US用戶將銀行賬戶連接到FTX App，這將允許FTX.US請求執行由ACH網絡處理的支付操作。

據此前報道，Web3社區項目gm.xyz聯合創始人Mike McGuiness發推稱，若存在與FTX US關聯的銀行賬戶，請立即更改銀行賬戶密碼并停止共享數據。Mike McGuiness表示，其銀行賬戶曾被FTX US嘗試訪問。隨后其推文被CZ轉發。（Cointelegraph）[2022/11/13 12:57:50]

根據1ML的數據，閃電網絡目前有4,652個BTC鎖定在網絡上，17,820個節點和86,634個通道。平均節點容量為0.263BTC，平均通道容量為0.052BTC。盡管網絡中有許多節點，但如果我們看一下它的流動性分布，網絡仍然是中心化的。目前，最大的五個節點由BitfinexNode#1，ACINQ，BitfinexNode#2，RiverFinancial和Kraken運行，它們共同控制著36%的流動性。Zabka等人在2022年發表的一篇論文中通過中介中心性來衡量閃電網絡的中心性，即節點的中心性基于穿過它的最短路徑數。研究人員觀察到從2019年到2021年基尼系數從81.5%增加到91.9%，這表明路由路徑可能確實集中在一小部分節點上。另一方面，閃電網絡的手續費非常低：目前，中位基礎費用約為1個聰，中位費率為0.0027%。這對用戶來說可能是好事，但是運營較小節點且流量較少的人可能無法獲得利潤，因為運營節點和開閉通道的費用很高。這也是閃電網絡可能中心化的另一個原因。中心化不僅是問題，因為我們希望L2能夠繼承L1的去中心化屬性，而且還可能影響網絡的效率，并使其更容易受到中心化節點故障的攻擊。解決這個問題可能只有通過使網絡參與更加可訪問和有激勵性來實現。

現在我們可以看一下閃電網絡的采用情況：自從它上線以來，網絡的使用一直在穩步增長。就比特幣而言，在2019年2月，該網絡的總鎖定價值增長了800%，在同年3月達到了1,000個BTC。在2021年第三季度，閃電網絡容量再次猛增了400%，將TVL提高到近4,000個BTC。除了在加密貨幣牛市期間吸引了大量資本外，隨著Chivo、Paxful、Cashapp和許多其他錢包的采用，用戶數量也增加了。這些應用程序使用戶能夠創建并與其他閃電錢包進行交互，從而更容易地利用閃電網絡。據ArcaneResearch稱，用戶數量在2022年3月超過了8,000萬。付款次數大約翻了一倍，付款價值按美元計算增長了400%以上。

1.2Plasma

結構

與狀態通道類似，Plasma通過使用戶僅監督相關狀態變化來擴展。Plasma的基本思想是非托管側鏈。我們可以將側鏈視為一個單獨的區塊鏈，它使用更少的驗證器，因此交易費用更便宜，并與L1通信。與擁有更多驗證者的區塊鏈相比，側鏈是成本和安全性之間的直接權衡。然而，側鏈是“托管的”，這意味著驗證者可以集體決定進行欺詐，進行交易將用戶的資金轉移到L1上的錢包。

回到Plasma，它們在鏈下執行交易，同時定期在鏈上發布一些數據，使它們成為非托管的。根據JosephPoon和VitalikButerin的原始Plama白皮書，Plasma鏈形成樹形結構，如下所示。

俄勒岡州金融監管部將從BlockFi獲得近100萬美元和解金:7月1日消息，作為加密貨幣金融機構 BlockFi 與美國多州和解協議的一部分，俄勒岡州金融監管部將從 BlockFi 獲得近 100 萬美元賠償。此前，俄勒岡州金融監管部對 BlockFi 違反俄勒岡州證券法提起了法律訴訟，聲稱 BlockFi 在未經適當注冊的情況下在俄勒岡州提供和出售證券此外，BlockFi 向公眾提供利息賬戶（BIA），通過利息賬戶，投資者可以將比特幣和以太坊等加密貨幣存入，然后將加密資產借給 BlockFi，以換取該公司承諾提供可變的每月利息支付，BlockFi 承諾的月利率為 6.2%，根據投資的類型和規模，每個月的復合利率最高可達 9.5%。

作為與證券監管機構和解的一部分，BlockFi 同意支付總計約 1 億美元的和解金，其中一半將支付給美國證券交易委員會，另一半支付給各州證券監管機構。BlockFi 將停止向俄勒岡州的新投資者提供利息賬戶或出售任何未注冊、合格或豁免的證券，并向俄勒岡州金融監管部支付 943,396 美元。（KTVZ）[2022/7/1 1:44:22]

交易是在子鏈中計算的，狀態被合并并提交到父區塊鏈，再次合并并提交到其父鏈，依此類推。子鏈提交的Merkle證明不允許完全重建子鏈的狀態，但它允許對交易進行高效和安全的驗證。為了以經濟的方式確保安全性，父鏈不檢查提交數據的有效性，相反，用戶可以通過保證金質疑無效的狀態轉換，爭議中的失敗者將被懲罰。如果提交的區塊確實無效，則會回滾區塊，并對區塊創建者進行處罰。在爭議方面，樹形結構可以看作是一個“法院系統”，根鏈是“最高法院”。這最大限度地提高了數據可用性，并最大限度地降低了上傳欺詐證明的成本。

這里的問題是，為了讓用戶質疑無效區塊，他們需要來自父鏈的數據，驗證者可以通過隱瞞無效區塊來避免這些數據。這時需要進行大規模退出：所有子鏈參與者必須在某個日期之前退出鏈。大規模退出可以保證Plasma鏈的拜占庭行為不會對一個人的資產產生超過重要時間延遲和停止鏈的影響；這也比將所有當前狀態數據投入L1上的爭議更為經濟。

總之，Plasma使用欺詐證明來仲裁有關狀態轉換有效性的爭議并懲罰不良行為，這是基于L1上數據的可用性實現的。當驗證者通過隱瞞數據進行欺詐時，用戶可以安全地將資金大規模退出后轉回L1。然而，Plasma的原始設計太復雜而無法實現，因此為不同的目的設計了不同的簡化版本，包括PlasmaMVP，MoreViablePlasma，Plasmacash等等。

優點和缺點

與狀態通道相比，Plasma的主要優勢在于它現在支持開放參與，這意味著用戶可以將資產發送給之前從未參與過該系統的參與者。它還具有較低的資本要求，并且無法被不合作的參與者停止。

但是，通過為每個事務提供一些數據可用性，Plasma具有更大的L1占用空間。欺詐證明機制需要等待時間才能得到最終性，并且需要監控任何提交無效塊的活躍性。此外，在大規模退出的情況下，用戶必須提供自己的數據來證明所有權，并且在L1上釋放之前，大量資金將被鎖定在質疑期內。此外，由于大規模退出邏輯實現的細微差別，在Plasma上實現EVM?很困難。

雖然這在當時被認為是區塊鏈擴容問題的解決方案，但此擴容技術很快就被其他技術所取代。正在構建Plasma擴展層的OMG網絡現在正在構建Boba，一個使用OptimisticRollup的L2網絡。OptimisticRollup網絡Optimism以前是PlasmaGroup。截至目前，唯一廣泛使用的使用Plasma的項目是Polygon。然而，Plasma確實讓人們考慮區塊鏈上的“并行計算模型”，任何人都可以為不同的用例創建自定義的Plasma鏈，并且他們的活動可以使用L1作為基礎數據可用性層并行計算。

Wormhole通過Immunefi平臺修復一高危漏洞，黑客獲1000萬美元獎勵:5月21日，據Immunefi官方消息，白帽黑客satya0x通過該平臺為跨鏈橋Wormhole檢舉出一高危漏洞，并因此獲得1000萬美元獎勵金，創下Immunefi平臺獲獎金額最高記錄。該漏洞很快得到修復，沒有用戶資金受到影響。[2022/5/21 3:32:04]

用例

Polygon成立于2017年，其主網于2019年啟動。該團隊剛剛在今年二月完成了一輪4.5億美元的融資，由SequoiaCapitalIndia領投，估值達到了20億美元。目前網絡上部署了超過37,000個dApps，并且其代幣市值已經超過100億美元。

Polygon具有三層架構：以太坊上的智能合約，主網共識的權益證明層和區塊生產層。Bor層將交易聚合到區塊中，Heimdall層驗證它們，并將Bor產生的區塊聚合到Merkle樹中，并定期將Merkle根發布到根鏈中。鎖定MATIC的驗證者通過運行Heimdall驗證器和Bor區塊生產者來參與網絡。以太坊上的智能合約提供最終性和驗證者管理。由于Polygon使用由權益證明共識支持的Plasma側鏈，因此它可以提供PoS安全性，Plasma安全性或混合安全性。

該網絡是開放參與的，任何參與者都可以通過質押MATIC代幣成為驗證者，但此類驗證者的數量上限為100，這就是他們現在擁有的。從交易數據來看，Polygon現在已經處理了超過2,000M筆交易，平均交易速度為23.6TPS，gas價格中位數為51.9Gwei。經過去年的指數增長后，該網絡目前托管著超過2.2億個唯一地址。

1.3Rollups

結構

與將數據和計算都移到鏈下的狀態通道或在鏈上提交默克爾證明的Plasma不同，Rollup采用了將交易處理到L1以外并將壓縮數據發布到L1來實現擴容。這樣，L2狀態始終可以被重構。交易在以太坊上作為調用數據寫入，確保鏈上完整的數據可用性。但是，當L2匯總的驗證者在鏈上發布一個聲明，將所有調用及其結果“匯總”到單個L1交易中時，我們如何知道該聲明是正確的？這就是將匯總分為兩種類型的原因：optimisticrollups和zero-knowledge(ZK)-rollups。

optimisticrollups

當聲明提交到optimisticrollups時，它沒有附帶確保其有效性的證據。相反，提出索賠的驗證者發布保證金，并且有一個時間段，在此期間任何人都可以使用自己的保證金來質疑這個聲明，類似于Plasma中的欺詐證明。如果聲明者是錯誤的，驗證者將失去他們的保證金；如果質疑時間結束時沒有成功的質疑，則聲明將被接受并成為最終聲明。

zero-knowledge(ZK)-rollups

相反地，在ZK-Rollup中，驗證者必須為每個斷言生成一個零知識證明，這個證明將由主鏈上的Rollup合約進行驗證。這個ZK證明確認了一系列交易的存在，這些交易由擁有者正確簽名，以正確的方式更新賬戶余額，并從舊的Merkle根導向新的Merkle根。因此，操作者無法提交無效或被篡改的狀態。

Coinbase：將放慢招聘速度，并根據最優先的業務目標重新評估員工人數需求:5月17日消息，Coinbase 發布更新招聘計劃的公開信，稱今年年初計劃將公司規模擴大兩倍，但鑒于當前的市場狀況，認為謹慎的做法是放慢招聘速度，并根據最優先的業務目標重新評估員工人數需求。此前報道，2 月份 Coinbase 表示計劃今年在產品、工程、設計部門擴招多達 2000 名新員工。[2022/5/17 3:21:35]

優點和缺點

相比于狀態通道或者Plasma，Rollup提供更好的數據可用性，因此不會受到驗證者的審查，并提供更好的安全性。它還完全支持開放參與，并且可以與運行在L1上的任何應用程序完全兼容。但是隨著完全數據可用性的增加，一些可擴展性會被犧牲。

比較這兩種類型的rollup，OP相對ZK的主要優勢在于它的廣義計算非常靈活。OPRollup上的虛擬機只需要支持欺詐證明的生成，而ZKRollup上的VM將需要支持ZKP的生成。這使得遷移到optimisticL2對于開發人員來說非常容易。在以太坊上，這意味著開發人員可以像在L1上一樣，簡單地用Solidity編寫代碼。ZK-EVM正在進行開發，但現在沒有單個方案能夠提供與EVM兼容的實現。此外，ZKP生成目前需要相當大的計算量，這意味著它們將無法像OPRollups那樣以全速處理許多交易。根據Vitalik最近發布的一篇文章，ZK-EVM的性能和兼容性成反比例關系，這意味著ZK-EVM與本機以太坊環境越兼容，效率就越低。這是因為EVM并不是以與ZK友好為目標開發的，導致許多操作難以進行ZK證明。

在相反的極端，我們有更快的高級語言等效的ZK-EVM。但是，由于它們通過將程序編譯為明確構建為ZK證明友好的語言來工作，因此缺點是它們與某些應用程序的兼容性較差。此外，許多基礎設施，例如調試基礎設施或L1中的執行客戶端無法與這種類型的ZK-EVM共享。在未來，量子計算可能會對ZKP提供的安全性構成威脅，這是由目前沒有足夠能夠對它們進行逆向工程的計算機這一事實所保證的。

ZKrollups的主要優點是它們提供了最高的安全性，因為提交給L1的狀態保證有效，而OProllups的用戶仍然需要實時檢查相關交易，因為第三方聚合器，并且隨著TVL的增加，網絡更容易受到加密經濟攻擊。并且由于不需要欺詐證明，與所有其他擴容解決方案需要等待質疑期超時相比，L1的最終性是最快的。此外，它們可能具有較小的鏈上占用空間，因為盡管OptimisticRollup見證人隨著交易數量線性縮放，但ZKRollups將所有這些見證人替換為一個隨著交易數量呈多對數級別的證明。當欺詐證明太大無法在單個交易中提交時，OPRollups可能會出現問題。最后，它們也默認引入了一些隱私。

使用案例

Optimism基金會于2019年建立了OptimismRollup項目，該網絡于2021年上線。它的區塊生產由一個稱為序列器的單一實體管理，該實體構建、執行L2區塊、批處理并將用戶交易提交給L1。用戶還可以直接向L1提交交易，以避免任何審查。該序列器目前由Optimism集中運行。該團隊打算通過實施一種經濟機制來分散序列器，該機制為測序創造了一個競爭性市場，以及一種治理機制，并防止序列器優先考慮短期利潤而非網絡的長期健康狀態。該團隊于2022年5月進行了治理代幣的空投，代幣市值為8.33億美元。

另一個OPRollup項目Arbitrum由普林斯頓大學的一個計算機科學教授和兩個博士生共同創立的off-chainLabs在2018年開發的。OffchainLabs推出了ArbitrumNova，一個修改過的側鏈，針對交易量高、希望降低成本的項目。而ArbitrumOne則是在2021年9月上線的傳統Rollup鏈。對于這兩個鏈，控制交易順序的序列器目前仍然是中心化的，并由OffchainLabs管理。該團隊正在積極研究去中心化公平排序算法。不過，任何人都可以選擇運行驗證器，提出區塊或監視L2以確保正確行為。ArbitrumOne還擁有更靈活的欺詐證明結構，采用多輪互動證明，進行盡可能多的脫機工作以解決爭議。該團隊聲稱這更加高效。

ZkSync由MatterLabs于2019年創立，使用ZKrollup。ZkSyncv1.0于2020年2月上線，擴展了以太坊上的支付。使用zkSync，交易通過使用API的中心化的zkSync操作者提交。然后，操作者匯總交易并提交新狀態、狀態增量的根哈希及交易的密碼學證明。該團隊最近發布了zkSync2.0，他們的ZK-EVMα測試網，可以允許更通用的ZKRollup擴展。現在，zkSync的ZK-EVM在Vitalik早前提到的文章中被認為是“Type4”，它將代碼編譯成一些ZK友好的語言，具有最佳性能但與EVM的兼容性最差。

Starkware于2018年創立，是另一個使用ZKRollup技術的項目。它為接入該項目的項目提供了一種更專業的方法，目前有七個客戶將Starkex集成到他們的DApp中，并部署在以太坊上。由于StarkEx由專門為ZK-STARKs設計的圖靈完備編程語言Cairo驅動，因此用Solidity編寫的DApp無法直接部署。應用程序向中心化的StarkEx服務發送交易，該服務處理交易，生成證明，批處理并將其發送到L1。StareEx還為用戶提供了數據可用性譜，使他們可以選擇將哪些數據存儲在鏈上或鏈下，平衡他們對安全性和成本的要求。在最近的一篇文章中，該團隊揭示了一種無許可的權益證明領導者選舉機制的去中心化策略，以及鏈上支付交易費用，這些都是用本地代幣支持的。

2022年出現的Scroll團隊已經與以太坊基金會的隱私和擴展探索小組一起構建zkEVM一年多了。它使用等效EVM的zkRollup進行擴展，其架構由三部分組成：構建塊的scroll節點，生成證明的滾輪網絡，以及提供數據可用性和驗證以實現交易的智能合約。該項目目前處于Pre-Alpha測試網，其L2上有約50,000筆交易。

最后，PolygonZero是Polygon通過今年收購ZK-RollupsHermez和Mir開發的EVM解決方案。該團隊聲稱其新穎的證明技術Plonky2是最快的ZK證明發生器。PolygonZero還由用于數據交易的節點和用于證明生成的證明器組成。此外，該團隊提出了一個使用MATIC作為激勵機制的方案。PolygonzkEVM公共測試網于10月宣布開放。

2.評估L2

有不同的方法來評估L2項目，這里我們談論關于L2解決方案可擴展性三難問題的著名觀點以及更詳細的評估框架來審視這些項目。

2.1可拓展性三難困境

根據可擴展性三難困境，區塊鏈系統必須在可擴展性、安全性和去中心化之間權衡。讓我們再次回顧一下這些想法：可擴展性描述了區塊鏈可以處理的交易數量；去中心化是指有多少方參與區塊鏈狀態的共識；而安全性是指攻擊區塊鏈所需的工作，例如接管的節點數量。而且，鑒于我們的資源有限，我們必須在這三者之間尋求妥協。例如，每個人都在為某個區塊鏈運行一個節點，它是令人難以置信的去中心化和安全的，但它并不具有高可擴展性，因為每個人必須達成共識，并且吞吐量會受到較慢節點的限制。如果我們要通過要求更高質量的節點來提高可擴展性，那么能夠加入的人就會減少，從而產生更中心化的網絡，并可能使網絡更容易被接管。

L2不能解決這個問題，因為可擴展性三難困境的根源是資源的限制。但是，L2為開發人員提供了更多三難問題的選擇。L1可以放在三難困境的底部，在那里它們的可擴展性最小，但安全性和去中心化程度最高。然后是rollups，它們不太分散，節點更少，但更具可擴展性，因為交易是在鏈下處理的，上傳的數據被壓縮。較少數量的節點對ZKrollups的安全性沒有影響，因為每筆交易都提供了數學證明，但對于OProllups卻有影響。但是，OProllups比ZKrollups更具可擴展性，因為為每筆交易計算ZKP需要時間。最后，在另一極端，我們有狀態通道，這些通道具有極強的可擴展性，但只需通道中的幾個參與者即可輕松接管。還有Plasma，它比狀態通道更安全，但可擴展性較差且可能存在一些數據可用性問題。

請注意，在可擴展性三角中，安全性純粹是通過攻擊方式來定義的，其成本隨著運行節點所利用的資源數量的增加而增加。我們稍后將討論其他安全考慮因素，這使得在評估項目時，這種特定上下文中的安全性較不重要。

2.2評價框架

該評估框架改編自MatterLabs創始人AlexGluchowski在2020年撰寫的一篇文章。我們嘗試將L2最近一年的新數據和見解添加到該表中，該表從三個方面看待L2項目。

活躍性：用戶是否需要通過自己或可信代表來監視擴容方案的所有鏈上活動。對于任何使用欺詐證明而非有效性證明的項目，都需要活躍性。托管性：L2的一小部分驗證者是否可以通過阻止用戶長時間訪問資金來進行欺詐？他們是否可以奪取用戶的資產？只有側鏈是托管的，因此Plasma和Rollups都試圖通過提供數據可用性來解決這個問題。

最大吞吐量交易成本資本效率：L2是否需要鎖定大量資金才能運營？狀態通道的資本效率最低。取款時間：取款到L1需要多長時間？由于Plasma和OProllups都需要防欺詐，因此任何確認都必須等待一個質疑期，通常是一周。主觀最終性：在協議的安全假設下，交易可以達到在L1上無法再次撤銷的狀態需要多長時間？

EVM代碼可移植性：項目是否可以將其用Solidity編寫的代碼直接部署到L2上？原生隱私選項：默認情況下，項目是否保護其用戶的隱私？狀態通道提供隱私，因為所有中間交易都是離線完成的，不需要任何第三方知道這些信息。因此，該項目因為未能保有適當的交易記錄而受到批評。另一方面，ZKRollups通過使用零知識證明技術來提供記錄和隱私，從而保證安全性。

這些分類并不是衡量項目好壞的定義，而更像是一份清單，用于識別不同類型項目中需要注意的事項。例如，如果我們正在考慮一個OPRollup項目，我們應該特別考慮他們的激勵結構/基礎設施是如何設計的，以使各方能夠監控他們相關的資產和向L1提供流動性的項目，以便更快地提現。

正如先前所述，許多L2s仍然使用集中式運營商來執行一個或多個過程，例如將rolled-up交易提交到L1。此外，許多項目包含升級密鑰，這些密鑰通常由多方簽名委員會持有，以便快速解決智能合約中的錯誤。用戶和開發人員應該意識到這些問題，并密切關注它們朝著去中心化的進展。此外，被利用的大多數L2漏洞與該L2的特定設計或項目為L2項目的事實無關。例如，Polygon被盜取資金是因為在轉移功能中缺乏余額/授權檢查，而Optimism代幣空投在與第三方做市商Wintermute合作時被黑客攻擊。在評估項目時，結構本身很重要，但關注每個網絡更新和每個活動的安全性更加重要。

3.L2的現狀

上面的表格比較了TVL、TPS和交易費用，以及我們在之前章節提到的六個項目的估值和融資情況。我們可以看到，閃電網絡和Polygon的交易費用最低，而Polygon則處理了最多的交易，TPS也最高。這符合我們之前對它們底層技術的分析。然而，Aribitrum的TVL最高，StarkEx的估值最高，這表明投資者對Rollups的未來有著很高的期望。

通過將以上形式中的平均TPS與最高可達TPS進行比較，我們可以看出L2有更大的潛力，可以承載更多的DApp在以太坊主網上。具體來說，Rollups的利用率非常低。我們可以將L2與以太坊進行比較。在2022年，以太坊每天約有120萬筆交易。Polygon平均每天約處理300萬筆交易，而Optimism每天約處理10萬筆交易，不到以太坊的10%。此外，以太坊現在擁有超過2億個唯一地址，其中約有50萬個每天都是活躍的。而Polygon有1.7億個唯一地址，其中約有30萬個每天都是活躍的。但是Optimism總用戶數為150萬人，不到以太坊的1%。

隨著Eth2.0的Rollup中心路線圖的推出，人們正在努力將用戶活動擴展到第二層，同時將L1主網作為一個安全的分布式結算層進行優化，以幫助使Rollup交易成本指數級降低。例如，EIP-4844降低了Rollups的數據可用性成本。Eth2.0應該有助于Rollups的發展，使它更加易于訪問，并吸引更多用戶到L2上。

4.結論

在這篇文章中，我們回顧了狀態通道、Plasma和Rollup的技術設計，以及使用這些技術的六個流行項目的結構。我們研究了如何評估這些項目，重點是在新項目部署期間經常出現的集中故障點，以及任何未來升級中的漏洞。最后，我們研究了這些方案的現狀，表明它們沒有得到充分利用，我們預計Eth2.0將支持L2，尤其是Rollup，以充分發揮其潛力。

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