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比特池塘 Layer2&3 正文

深入解析不同的 Layer2扩展解决方案

小瑞熙
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目前,比特币平均可以支持~5笔每秒交易(TPS),以太坊支持~10 TPS,而全球支付网络VISA处理超过1,700 TPS。用户支付gas费来使用区块链基础设施,这些费用用于支付每个致力于将新信息纳入区块链的验证者。因此,具有更高去中心化程度的网络收取更高的gas费用,因为它们需要更多的验证者。另一方面,TPS较高的网络每笔交易将收取更少的gas费用,因为费用在更多用户之间分配。因此,如果我们希望保持去中心化,同时实现更便宜的gas费用,新的区块链必须具有更高的TPS,以使全球用户群更容易访问它们,这就是 Layer 2 扩容方案( L2 )发挥作用的地方。简而言之,L2 类似于传统银行业务中的批处理交易概念,其中付款不会立即在根链( L1 )上结算以提高处理效率。除了速度之外,L2s 还建立了分散计算环境的成本和安全范围,供具有创新数据处理需求的应用程序选择。例如,以太坊上的去中心化自治组织(DAO)可以允许其成员在 L2 上投票以节省资金,同时在 L1 上处理大额交易以充分利用其安全性和市场流动性。
比特币上的闪电网络是第一个区块链扩容方案,建于2017年。从那时起,开发人员提出了越来越多的扩容方案,包括 rollups,这是当今以太坊的主要扩容方案,于 2020 年底和 2021 年初部署在链上。本文包含三个部分。在第一节中,我们回顾了 L2 的底层技术。我们将在第 2 节中了解如何评估这些技术。最后,在第 3 节中,我们将介绍过去 2 年 L2 项目的发展、采用率以及 ETH 2.0 可能意味着什么。我们表明,与根链相比,尽管 L2 具有未开发的潜力,但仍未得到充分利用。此外,我们认为 L2 安全除了设计之外,还应该关注其实施,包括集中式运营商和升级密钥。
1.第二层解决方案

目前,以太坊上有三种类型的主流扩展解决方案:状态通道(state channels), plasma 和 rollups。
1.1 State channels(状态通道)

结构
在扩展解决方案的世界中,状态通道是最早的,在结构上也是最简单的。状态是指数据库内容,例如记录在块中的交易。在这种设计中,中间状态更改(例如新交易)被困在链下“状态通道”上,然后仅将最终状态重新提交在线。因此,状态通道节省了gas费用,因为它们将计算和不相关的中间状态数据移出 L1。
想象一下,两个玩家玩骰子并在区块链上下注一些资产。这就是他们如何利用状态通道在多回合游戏中省钱:
1. 部分区块链状态被锁定:
相关资产(=state)在两个玩家之间锁定,因此他们都必须就下一笔交易达成一致才能在这些资产上进行。此外,智能合约需要有某种机制来保护玩家的资产在对方长时间离线时不会被冻结。
2. 参与者在他们之间更新状态:
两个玩家玩骰子并签署可以提交到区块链的交易,但他们只将签名的交易发送给对方,延迟了链上结算。在这里,可能会实施一些机制来确保第三方可以在一个玩家离线时执行交易。此外,链上机制必须允许后来签署的交易否定以前的交易,这样如果玩家A之前赢了但开始输,他就不能提交中间交易来获得利润。这可以通过哈希时间锁定合约(HTLC)来完成,其中提交的付款在结算之前可以接受一段时间的质疑,以便玩家B可以在以后的交易中提出质疑。
3. 参与者同意并将最终状态提交给区块链:
最后,当游戏结束时,两个玩家都同意其资产的最终状态,并在链上提交一笔交易,关闭状态通道并解锁资产(=state,但可能与开始时的分布不同)。
上述每个步骤中涉及的所有规则都可以由链上智能合约执行。就像区块链上的任何安全机制一样,关键是如果该机制设计稳健,除非发生意外的紧急情况,否则永远不应该利用它们。
优点和缺点
从上面的实现过程中,我们可以看到状态通道有明显的优缺点。一方面,它们基本上可以无限扩展,并支持任何可能想要实现即用即付服务的 DApp 的小额支付。此外,它还提供即时主观结算,因为可以随时提交交易。参与者不需要等待区块确认,他们只受签名和交换消息的速度的限制。最后,它们还提供了一些固有的隐私性。
另一方面,由于各方必须就锁定状态达成一致,共同开放通道,因此状态通道无法支持开放参与。例如,用户无法向不在通道中的人发送资金;它们也不能支持涉及没有明确逻辑所有者的对象的活动,例如 Uniswap。此外,打开通道需要锁定大量资金,特别是如果我们要在线下进行复杂的活动,而对交易金额没有明确的预期,从而使其资本效率低下。它还需要活跃性,这意味着参与者必须不断检查 L1 ,以查看是否自己或第三方提交了中间交易。通道还需要实时性,可能以第三方监管的形式,以监控 L1 和/或向 L1 提交交易。最后,由于封闭参与和资产锁定,它们通常只在结算前保持短暂的开放状态。

用例
使用状态通道的最受欢迎的项目是比特币之上的闪电网络。随着Joseph Poon和Thaddeus Dryja在2016年撰写的白皮书,第一笔交易发生在2017年5月的主网上。闪电实验室由Elizabeth Stark和Olaoluwa Osuntokun于2016年创立,正在开发为闪电网络赋能的软件,使其更易于访问。
闪电网络的基本思想是它形成一个双向支付通道网络,是功能有限的状态通道的子集,其中每个节点可以连接到多个支付通道。而且由于节点本身可以将流动性从一侧“推送”到另一侧,或“跨通道”,而不会失去价值,因此网络可以跨节点 / 通道支付。路径上的节点不受信任,而是使用脚本强制执行付款,该脚本通过时间锁强制执行原子性支付(即整个付款成功或失败)。虽然中间路由器在充当连接器时不会损失价值,但它们可能会因为流动性的转移而变得不够灵活,因此它们可能会收取路由费用。我们通过一个简单的3个节点、2个通道的网络交易来说明这一点。
想象一下,如果 A 想通过支付网络发送 C 4 BTC。A 未连接到 C,但它们都连接到 B。然后,A 可以向 B 发送 4 BTC,B 通过另一个通道发送 C 4 BTC。交易后,B 仍然总共有15个BTC,但现在他们向C发送付款的能力有限。他们可以选择接受从 C 路由的付款,或者在流动性耗尽时关闭并重新打开通道,这需要花费资金,因此它可能会对此次交易收取费用。请注意,在这种情况下,交易金额已经受到通道中最小流动性的限制,即 5 BTC。
根据1ML的数据,闪电网络目前有4,652个BTC(占总数的0.02%)锁定在网络上,17,820个节点和86,634个通道。平均节点容量为0.263 BTC,平均通道容量为0.052 BTC(截至09/03/22)。尽管网络中有许多节点,但如果我们看一下它的流动性分布,网络仍然是中心化的。目前,最大的五个节点由Bitfinex Node #1(552 BTC),ACINQ(364 BTC),Bitfinex Node #2(352 BTC),River Financial(223 BTC)和Kraken(198 BTC)运行,它们共同控制着36%的流动性。Zabka 等人在 2022 年发表的一篇论文中通过中介中心性来衡量闪电网络的中心性,即节点的中心性基于穿过它的最短路径数。研究人员观察到从2019年到2021年基尼系数从81.5%增加到91.9%,这表明路由路径可能确实集中在一小部分节点上。另一方面,闪电网络的手续费非常低:目前,中位基础费用约为1个聪(约0.0002美元),中位费率为0.0027%。这对用户来说可能是好事,但是运营较小节点且流量较少的人可能无法获得利润,因为运营节点和开闭通道的费用很高。这也是闪电网络可能中心化的另一个原因。中心化不仅是问题,因为我们希望 L2 能够继承 L1 的去中心化属性,而且还可能影响网络的效率,并使其更容易受到中心化节点故障的攻击。解决这个问题可能只有通过使网络参与更加可访问和有激励性来实现。
现在我们可以看一下闪电网络的采用情况:自从它上线以来,网络的使用一直在稳步增长。就比特币而言,在2019年2月,该网络的总锁定价值(TVL)增长了800%,在同年3月达到了1,000个BTC。在2021年第三季度,闪电网络容量再次猛增了400%,将TVL提高到近4,000个BTC。除了在加密货币牛市期间吸引了大量资本外,随着Chivo、Paxful、Cashapp和许多其他钱包的采用,用户数量也增加了。这些应用程序使用户能够创建并与其他闪电钱包进行交互,从而更容易地利用闪电网络。据Arcane Research称,用户数量在2022年3月超过了8,000万。付款次数大约翻了一倍,付款价值按美元计算增长了400%以上。
1.2 Plasma

结构
与状态通道类似,Plasma 通过使用户仅监督相关状态变化来扩展。Plasma 的基本思想是非托管侧链。我们可以将侧链视为一个单独的区块链,它使用更少的验证器,因此交易费用更便宜,并与 L1 通信。与拥有更多验证者的区块链相比,侧链是成本和安全性之间的直接权衡。然而,侧链是“托管的”,这意味着验证者可以集体决定进行欺诈,进行交易将用户的资金转移到 L1 上的钱包。
回到 Plasma,它们在链下执行交易,同时定期在链上发布一些数据,使它们成为非托管的。根据Joseph Poon和Vitalik Buterin的原始 Plama 白皮书,Plasma 链形成树形结构,如下所示。
交易是在子链(类似于侧链)中计算的,状态被合并并提交到父区块链,再次合并并提交到其父链,依此类推。子链提交的Merkle 证明不允许完全重建子链的状态,但它允许对交易进行高效和安全的验证。为了以经济的方式确保安全性,父链不检查提交数据的有效性,相反,用户可以通过保证金质疑无效的状态转换,争议中的失败者将被惩罚。如果提交的区块确实无效,则会回滚区块,并对区块创建者进行处罚。在争议方面,树形结构可以看作是一个“法院系统”,根链是“最高法院”。这最大限度地提高了数据可用性,并最大限度地降低了上传欺诈证明的成本。
这里的问题是,为了让用户质疑无效区块,他们需要来自父链的数据,验证者可以通过隐瞒无效区块来避免这些数据。这时需要进行大规模退出:所有子链参与者必须在某个日期之前退出链。大规模退出可以保证Plasma链的拜占庭行为不会对一个人的资产产生超过重要时间延迟和停止链的影响;这也比将所有当前状态数据投入 L1 上的争议更为经济。
总之,Plasma使用欺诈证明来仲裁有关状态转换有效性的争议并惩罚不良行为,这是基于L1上数据的可用性实现的。当验证者通过隐瞒数据进行欺诈时,用户可以安全地将资金大规模退出后转回 L1。然而,Plasma的原始设计太复杂而无法实现,因此为不同的目的设计了不同的简化版本,包括Plasma MVP,More Viable Plasma,Plasma cash等等。
优点和缺点
与状态通道相比,Plasma 的主要优势在于它现在支持开放参与,这意味着用户可以将资产发送给之前从未参与过该系统的参与者。它还具有较低的资本要求,并且无法被不合作的参与者停止。
但是,通过为每个事务提供一些数据可用性,Plasma 具有更大的 L1 占用空间。欺诈证明机制需要等待时间才能得到最终性,并且需要监控任何提交无效块的活跃性。此外,在大规模退出的情况下,用户必须提供自己的数据来证明所有权,并且在 L1 上释放之前,大量资金将被锁定在质疑期内。此外,由于大规模退出逻辑实现的细微差别,在Plasma上实现 EVM 很困难
虽然这在当时被认为是区块链扩容问题的解决方案,但此扩容技术很快就被其他技术所取代。正在构建Plasma扩展层的OMG网络现在正在构建Boba,一个使用Optimistic Rollup的 L2 网络。Optimistic Rollup 网络 Optimism 以前是Plasma Group。截至目前,唯一广泛使用的使用 Plasma 的项目是 Polygon。然而,Plasma确实让人们考虑区块链上的“并行计算模型”,任何人都可以为不同的用例创建自定义的 Plasma 链,并且他们的活动可以使用 L1 作为基础数据可用性层并行计算。
用例
Polygon成立于2017年,其主网于2019年启动。该团队刚刚在今年二月完成了一轮4.5亿美元的融资,由Sequoia Capital India领投,估值达到了20亿美元。目前网络上部署了超过37,000个dApps,并且其代币市值已经超过100亿美元(截至2023年3月20日,根据CoinMarketCap数据)。
Polygon具有三层架构:以太坊上的智能合约,主网共识的权益证明层(Heimdall)和区块生产层(Bor)。Bor 层将交易聚合到区块中,Heimdall层验证它们,并将Bor产生的区块聚合到Merkle 树中,并定期将 Merkle 根发布到根链中。锁定 MATIC 的验证者通过运行 Heimdall 验证器和 Bor 区块生产者来参与网络。以太坊上的智能合约提供最终性和验证者管理。由于Polygon使用由权益证明共识支持的 Plasma 侧链,因此它可以提供 PoS 安全性,Plasma安全性(大规模退出保证,开发人员需要编写自己的质疑条件集)或混合安全性。
该网络是开放参与的,任何参与者都可以通过质押 MATIC 代币成为验证者,但此类验证者的数量上限为 100,这就是他们现在拥有的。从交易数据来看,Polygon现在已经处理了超过2,000 M笔交易,平均交易速度为23.6 TPS,gas价格中位数为51.9 Gwei(<0.01美元)。经过去年的指数增长后,该网络目前托管着超过2.2亿个唯一地址(根据Polyscan的数据截至2023年2月19日)。
1.3 Rollups

结构
与将数据和计算都移到链下的状态通道或在链上提交默克尔证明的Plasma 不同,Rollup 采用了将交易处理到 L1 以外并将压缩数据发布到 L1 来实现扩容。这样,L2 状态始终可以被重构。交易在以太坊上作为调用数据写入,确保链上完整的数据可用性。但是,当 L2 汇总的验证者在链上发布一个声明,将所有调用及其结果“汇总”到单个 L1 交易中时,我们如何知道该声明是正确的?这就是将汇总分为两种类型的原因:optimistic rollups和zero-knowledge (ZK)-rollups。
optimistic rollups
当声明提交到 optimistic rollups 时,它没有附带确保其有效性的证据。相反,提出索赔的验证者发布保证金,并且有一个时间段,在此期间任何人都可以使用自己的保证金来质疑这个声明,类似于Plasma 中的欺诈证明。如果声明者是错误的,验证者将失去他们的保证金;如果质疑时间结束时没有成功的质疑,则声明将被接受并成为最终声明。
zero-knowledge (ZK)-rollups
相反地,在ZK-Rollup中,验证者必须为每个断言生成一个零知识证明(ZKP),这个证明将由主链上的Rollup合约进行验证。这个ZK证明确认了一系列交易的存在,这些交易由拥有者正确签名,以正确的方式更新账户余额,并从旧的Merkle根导向新的Merkle根。因此,操作者无法提交无效或被篡改的状态。
优点和缺点
相比于状态通道或者 Plasma,Rollup提供更好的数据可用性,因此不会受到验证者的审查,并提供更好的安全性。它还完全支持开放参与,并且可以与运行在L1上的任何应用程序完全兼容。但是随着完全数据可用性的增加,一些可扩展性会被牺牲。
比较这两种类型的rollup,OP 相对 ZK 的主要优势在于它的广义计算非常灵活。OP Rollup上的虚拟机只需要支持欺诈证明的生成,而ZK Rollup上的VM将需要支持ZKP的生成。这使得迁移到optimistic L2 对于开发人员来说非常容易。在以太坊上,这意味着开发人员可以像在 L1 上一样,简单地用Solidity编写代码。ZK-EVM 正在进行开发,但现在没有单个方案能够提供与 EVM 兼容的实现。此外,ZKP 生成目前需要相当大的计算量,这意味着它们将无法像 OP Rollups 那样以全速处理许多交易。根据 Vitalik 最近发布的一篇文章,ZK-EVM 的性能和兼容性成反比例关系,这意味着ZK-EVM 与本机以太坊环境越兼容,效率就越低。这是因为 EVM并不是以与 ZK 友好为目标开发的,导致许多操作难以进行 ZK 证明。
在相反的极端,我们有更快的高级语言等效的ZK-EVM。但是,由于它们通过将程序编译为明确构建为 ZK 证明友好的语言来工作,因此缺点是它们与某些应用程序(例如使用手写EVM字节码的应用程序)的兼容性较差。此外,许多基础设施,例如调试基础设施或L1中的执行客户端(在节点上运行的软件)无法与这种类型的ZK-EVM 共享。在未来,量子计算可能会对 ZKP 提供的安全性构成威胁,这是由目前没有足够能够对它们进行逆向工程的计算机这一事实所保证的。
ZK rollups 的主要优点是它们提供了最高的安全性,因为提交给 L1 的状态保证有效,而 OP rollups 的用户仍然需要实时检查相关交易,因为第三方聚合器,并且随着 TVL 的增加,网络更容易受到加密经济攻击。并且由于不需要欺诈证明,与所有其他扩容解决方案需要等待质疑期超时相比,L1 的最终性是最快的。此外,它们可能具有较小的链上占用空间,因为尽管 Optimistic Rollup 见证人(证明交易各方同意的数字签名)随着交易数量线性缩放,但 ZK Rollups 将所有这些见证人替换为一个随着交易数量呈多对数级别的证明。当欺诈证明太大无法在单个交易中提交时,OP Rollups 可能会出现问题。最后,它们也默认引入了一些隐私。

使用案例
Optimism 基金会于 2019 年建立了 Optimism Rollup 项目,该网络于 2021 年上线。它的区块生产由一个称为序列器的单一实体管理,该实体构建、执行 L2 区块、批处理并将用户交易提交给 L1。用户还可以直接向 L1 提交交易,以避免任何审查。该序列器目前由 Optimism 集中运行。该团队打算通过实施一种经济机制来分散序列器,该机制为测序创造了一个竞争性市场,以及一种治理机制,并防止序列器优先考虑短期利润而非网络的长期健康状态。该团队于2022年5月进行了治理代币的空投,代币市值为8.33亿美元(截至03/20/23,来自CMC)。
另一个OP Rollup项目 Arbitrum 由普林斯顿大学的一个计算机科学教授和两个博士生共同创立的off-chain Labs在2018年开发的。Offchain Labs推出了Arbitrum Nova,一个修改过的侧链,针对交易量高、希望降低成本的项目(例如游戏和社交项目)。而Arbitrum One 则是在2021年9月上线的传统 Rollup 链。对于这两个链,控制交易顺序的序列器目前仍然是中心化的,并由Offchain Labs管理。该团队正在积极研究去中心化公平排序算法。不过,任何人都可以选择运行验证器,提出区块或监视 L2 以确保正确行为。Arbitrum One还拥有更灵活的欺诈证明结构,采用多轮互动证明,进行尽可能多的脱机工作以解决争议。该团队声称这更加高效。
ZkSync 由Matter Labs于2019年创立,使用ZK rollup。ZkSync v1.0 于 2020 年 2 月上线,扩展了以太坊上的支付。使用 zkSync,交易通过使用 API 的中心化的 zkSync 操作者提交。然后,操作者汇总交易并提交新状态、状态增量(每个交易的少量数据,表示状态的变化)的根哈希及交易的密码学证明。该团队最近发布了zkSync 2.0,他们的ZK-EVM α测试网,可以允许更通用的ZK Rollup 扩展。现在,zkSync 的 ZK-EVM 在Vitalik早前提到的文章中被认为是“Type 4(高级语言等效)”,它将代码编译成一些ZK 友好的语言,具有最佳性能但与 EVM 的兼容性最差。
Starkware于2018年创立,是另一个使用ZK Rollup技术的项目。它为接入该项目的项目提供了一种更专业的方法,目前有七个客户将Starkex集成到他们的DApp中,并部署在以太坊上。由于StarkEx由专门为 ZK-STARKs 设计的图灵完备编程语言 Cairo 驱动,因此用Solidity 编写的 DApp 无法直接部署。应用程序向中心化的 StarkEx服务发送交易,该服务处理交易,生成证明,批处理并将其发送到L1。StareEx还为用户提供了数据可用性谱,使他们可以选择将哪些数据存储在链上或链下,平衡他们对安全性和成本的要求。在最近的一篇文章中,该团队揭示了一种无许可的权益证明领导者选举机制的去中心化策略,以及链上支付交易费用,这些都是用本地代币支持的。
2022 年出现的 Scroll 团队已经与以太坊基金会的隐私和扩展探索小组一起构建 zkEVM 一年多了。它使用等效EVM的 zkRollup 进行扩展,其架构由三部分组成:构建块的 scroll 节点,生成证明的滚轮网络,以及提供数据可用性和验证以实现交易的智能合约。该项目目前处于Pre-Alpha测试网,其L2上有约50,000笔交易。
最后,Polygon Zero 是 Polygon 通过今年收购 ZK-Rollups Hermez和Mir开发的EVM解决方案。该团队声称其新颖的证明技术 Plonky2是最快的ZK证明发生器。Polygon Zero 还由用于数据交易的节点和用于证明生成的证明器组成。此外,该团队提出了一个使用MATIC作为激励机制的方案。Polygon zkEVM公共测试网于10月宣布开放。
2.评估 L2

有不同的方法来评估L2项目,这里我们谈论关于L2解决方案可扩展性三难问题的著名观点以及更详细的评估框架来审视这些项目。
2.1 可拓展性三难困境

根据可扩展性三难困境,区块链系统必须在可扩展性、安全性和去中心化之间权衡。让我们再次回顾一下这些想法:可扩展性描述了区块链可以处理的交易数量;去中心化是指有多少方参与区块链状态的共识;而安全性是指攻击区块链所需的工作,例如接管的节点数量。而且,鉴于我们的资源有限,我们必须在这三者之间寻求妥协。例如,每个人都在为某个区块链运行一个节点,它是令人难以置信的去中心化和安全的(不可能接管),但它并不具有高可扩展性,因为每个人(或大多数人)必须达成共识,并且吞吐量会受到较慢节点的限制。如果我们要通过要求更高质量的节点来提高可扩展性,那么能够加入的人就会减少,从而产生更中心化的网络,并可能使网络更容易被接管。
L2 不能解决这个问题,因为可扩展性三难困境的根源是资源的限制。但是,L2 为开发人员提供了更多三难问题的选择。L1 可以放在三难困境的底部,在那里它们的可扩展性最小,但安全性和去中心化程度最高。然后是 rollups,它们不太分散,节点更少,但更具可扩展性,因为交易是在链下处理的,上传的数据被压缩。较少数量的节点对 ZK rollups 的安全性没有影响,因为每笔交易都提供了数学证明,但对于 OP rollups 却有影响。但是,OP rollups 比 ZK rollups 更具可扩展性,因为为每笔交易计算 ZKP 需要时间。最后,在另一极端,我们有状态通道,这些通道具有极强的可扩展性,但只需通道中的几个参与者即可轻松接管。还有Plasma,它比状态通道更安全,但可扩展性较差且可能存在一些数据可用性问题。
请注意,在可扩展性三角中,安全性纯粹是通过攻击方式(如验证器接管)来定义的,其成本随着运行节点所利用的资源数量的增加而增加。我们稍后将讨论其他安全考虑因素,这使得在评估项目时,这种特定上下文中的安全性较不重要。

2.2 评价框架
该评估框架改编自Matter Labs创始人Alex Gluchowski在2020年撰写的一篇文章。我们尝试将 L2 最近一年的新数据和见解添加到该表中,该表从三个方面看待L2项目。
【安全性】

  • 活跃性:用户是否需要通过自己或可信代表(监视器)来监视扩容方案的所有链上(即 L1)活动。对于任何使用欺诈证明而非有效性证明的项目,都需要活跃性。
  • 托管性:L2的一小部分验证者是否可以通过阻止用户长时间访问资金来进行欺诈?他们是否可以夺取用户的资产?只有侧链是托管的,因此 Plasma 和 Rollups 都试图通过提供数据可用性来解决这个问题。
【性能/可用性】

  • 最大吞吐量
  • 交易成本
  • 资本效率:L2是否需要锁定大量资金才能运营?状态通道的资本效率最低。
  • 取款时间:取款到 L1 需要多长时间?由于 Plasma 和 OP rollups 都需要防欺诈,因此任何确认都必须等待一个质疑期,通常是一周。
  • 主观最终性:在协议的安全假设下,交易可以达到在 L1 上无法再次撤销的状态需要多长时间?
【其他方面】

  • EVM 代码可移植性:项目是否可以将其用 Solidity 编写的代码直接部署到 L2 上?
  • 原生隐私选项:默认情况下,项目是否保护其用户的隐私?状态通道提供隐私,因为所有中间交易都是离线完成的,不需要任何第三方知道这些信息。因此,该项目因为未能保有适当的交易记录而受到批评。另一方面,ZK Rollups通过使用零知识证明技术(ZKP)来提供记录和隐私,从而保证安全性。

这些分类并不是衡量项目好坏的定义,而更像是一份清单,用于识别不同类型项目中需要注意的事项。例如,如果我们正在考虑一个 OP Rollup 项目,我们应该特别考虑他们的激励结构/基础设施是如何设计的,以使各方能够监控他们相关的资产和向 L1 提供流动性的项目,以便更快地提现。
正如先前所述,许多 L2s 仍然使用集中式运营商来执行一个或多个过程,例如将 rolled-up 交易提交到 L1。此外,许多项目包含升级密钥,这些密钥通常由多方签名委员会持有,以便快速解决智能合约中的错误。用户和开发人员应该意识到这些问题,并密切关注它们朝着去中心化的进展。此外,被利用的大多数 L2 漏洞与该 L2 的特定设计或项目为L2项目的事实无关。例如,Polygon 被盗取资金是因为在转移功能中缺乏余额/授权检查,而 Optimism 代币空投在与第三方做市商 Wintermute 合作时被黑客攻击。在评估项目时,结构本身很重要,但关注每个网络更新和每个活动的安全性更加重要。
3. L2的现状

上面的表格比较了TVL(总锁定价值)、TPS(每秒交易数)和交易费用(截至2023年2月18日),以及我们在之前章节提到的六个项目的估值和融资情况。我们可以看到,闪电网络和Polygon 的交易费用最低,而Polygon 则处理了最多的交易,TPS 也最高。这符合我们之前对它们底层技术的分析。然而,Aribitrum 的TVL 最高,StarkEx 的估值最高,这表明投资者对 Rollups 的未来有着很高的期望。
通过将以上形式中的平均 TPS 与最高可达 TPS 进行比较,我们可以看出 L2 有更大的潜力,可以承载更多的 DApp 在以太坊主网上。具体来说,Rollups 的利用率非常低。我们可以将 L2 与以太坊进行比较。在2022年,以太坊每天约有120万笔交易。Polygon 平均每天约处理300万笔交易,而 Optimism 每天约处理10万笔交易(其他 Rollup 的数据类似),不到以太坊的10%。此外,以太坊现在拥有超过2亿个唯一地址,其中约有50万个每天都是活跃的。而 Polygon 有1.7亿个唯一地址,其中约有30万个每天都是活跃的。但是 Optimism 总用户数为150万人,不到以太坊的1%。
随着 Eth 2.0 的 Rollup 中心路线图的推出,人们正在努力将用户活动扩展到第二层,同时将 L1 主网作为一个安全的分布式结算层进行优化,以帮助使 Rollup 交易成本指数级降低。例如,EIP-4844(Proto-Danksharding)降低了 Rollups 的数据可用性成本。Eth 2.0 应该有助于 Rollups 的发展,使它更加易于访问,并吸引更多用户到 L2 上。
4. 结论

在这篇文章中,我们回顾了状态通道、Plasma 和 Rollup 的技术设计,以及使用这些技术的六个流行项目的结构。我们研究了如何评估这些项目,重点是在新项目部署期间经常出现的集中故障点,以及任何未来升级中的漏洞。最后,我们研究了这些方案的现状,表明它们没有得到充分利用,我们预计 Eth2.0 将支持 L2,尤其是 Rollup,以充分发挥其潜力。
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