Vitalik万向演讲全文：Layer2 是以太坊扩容的未来

演讲：VitalikButerin，以太坊创始人

来源：链闻

10月26日，第七届万向区块链全球峰会在上海外滩W酒店举行，以太坊创始人、万向区块链实验室首席科学家VitalikButerin通过线上直播的方式，分享了对当前热门话题Layer2扩容的看法。以下为演讲全文：

最近在万向峰会上，我曾经多次提及，而且在其他峰会也多次提及的主题是扩容，扩容是区块链领域面临的最大挑战之一。包括在当今我们面临的最大挑战，比如区块链在去中心化和保证安全方面很有效，但它只能处理非常小的交易量，也就是它的TPS非常有限。大概几年之前，这样的区块链状态并没有给我们造成太大的问题，因为之前的区块链用户不多。但是最近我们看到了很多人想要使用区块链，这个数字还在与日增长。而且人们希望在区块链上做越来越多的事情，这样的人数也在与日俱增。现在又出现了各种各样的应用，如DeFi、Gamefi等，出现了很多人们想要实现的应用场景。这意味着区块链必须要实现扩容，从而为所有的应用提供他们所需要的空间。

实现区块链扩容有一个简单的方法，也有一个困难的方法。先说简单的方法，就是调高区块大小和Gas上限这些参数，使得我们能处理的交易量大量增长。但是这样的方法，它存在的问题就是看起来简单，但会牺牲去中心化。也就是实现这样的扩容，通过创造巨大的系统，在巨大的系统中，每一个单一节点都需要处理大量的数据。这样的系统，很有可能会丧失去中心化，因为很少有人去运营这样大的节点。

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实现区块链扩容的另外一个方法，它也更持续，就是Layer2技术。Layer2技术纷繁复杂，有一些闪电网络，除此之外，还有一些应用也已经用到了状态通道，还有一些应用使用的一些其它的解决方法。

我们看到的最通用的技术是Rollup。这个技术背后的理念存在于很多不同的形态，它从2014年开始，到2019年正式成形。我在2019年发表了一篇博文，如这张PPT所示，我写了以Rollup为主的技术路线。我在里面写到，我们需要扩容，但对以太坊来说，要实现原生扩容需要很长一段时间，也就是执行分片，在每一个分片里面，都能进行交易的处理，而且要实现这一点的话，需要克服很多技术挑战，需要很长时间。所以我们必须要等待很长一段时间，才能真正实现以太坊原生执行的分片式扩容，现在我们有的解决方案就是Rollup。我们已经看到市面上出现了不同版本的Rollup项目，我们知道Rollup有用，而且它通用，Rollup能够大幅度提升可扩展性，在目前为止至少可以提升100倍。数据分片是分片比较简单的形式，它并不是打造一个强大的能够处理交易的分片，相反我们只打造能够存储，并且对于数据进行验证的分片，这是一种简单的分片形式。

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通过这样的分片，我们是能够提高Rollup的可扩展性，可以再提高100倍。各位知道通过Rollup实现扩容，Rollup可以给我们提供扩容，我们也心知肚明。对于以太坊来说，Rollup是唯一可行的可扩容方案。

去年和今年的区别，去年我们用Rollup做扩容时，其实大多数的不过是理论项目。去年路印已经存在了，其他项目没有存在，但今年很多Rollup项目推出了自己的主网，现在他们的交易费相对以太坊的交易费来说低很多。其实我也认为这些数字，也就是它的交易费用会进一步下降，而且我也看到了在这方面有很多优化。对于到底如何使用Rollup，能够减少在链上需要存储的数据量，通过这样的方法，能够进一步降低Rollup交易所需要的Gas费。比如路印用了很多优化方案，路印至少比以太坊便宜了30倍。

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还有Arbitrumone和Optimism，这两个Rollup方案，目前没有实施任何优化，但是它们在努力。一旦它们纳入优化方案，这两个Rollup方案也会变得更加便宜。所以有了这样的Rollup方案，就能使得交易费大幅下降。至少能够比去年的交易费低很多，如果能实现分片的话，可以让交易费用进一步下降。

现在可以看到市面上存在着多种多样的Rollup技术，Rollup本身也有很多技术的组件。当今有两大主要的Rollup分支，一个是OptimisticRollup，它用的是安全性方案，另一个ZKRollup用的是零知识证明。就OptimisticRollup和ZKRollup，它们有各自不同的优势。对于OptimisticRollup来说，它的技术更简单，因此要打造OptimisticRollup，相对来说更加的容易，尤其是对通用型应用来说，比如像以太坊智能合约这样的通用型应用。ZKRollup技术更加复杂，它的好处是安全性更高，而且支持快速退出，而不像OptimisticRollup退出需要等待一周时间。就技术来说，ZKRollup的技术尚未完全成熟，但我认为几年ZKRollup将能支持完整版本的以太坊虚拟机，大家能使用ZKRollup技术。短期而言，OptimisticRollup是可行之选，长期而言我更倾向于ZKRollup。一旦我们有了数据分片，ZKRollup也会有其他应用。而且我也在思考一些企业级应用，一旦ZKRollup成熟，企业级应用就有了可能。没有必要用单独的链，你用ZKRollup就可以，ZKRollup和以太坊相连，它的费用依然很低，同时你也可以获得一个好处，就是能够与以太坊的生态系统进行互联，获得以太坊公链所提供的好处。

现场 | Vitalik Buterin：区块链可以被视作是一种促进各种经济协调的工具:金色财经现场报道，今日，由金色财经提供战略媒体支持的以太坊产业发展峰会在香港举办，会上以太坊创始人Vitalik Buterin及其团队接受了包括金色财经在内的中外媒体采访。在回答“区块链究竟能给我们这个社会带来些什么”这一问题时，Vitalik Buterin表示：“我认为你可以把区块链看作是一种促进各种经济协调的工具，就像其他不同种类的经济机制一样，人们可以在互联网上合作制作内容，然后再各自获得报酬，这样就会鼓励人们更具有责任心，他们在制作新闻的时候也会更负责，不会出现虚假新闻。现阶段，人们正在提出各种不同的工具、或是不同的经济机制，鼓励大家以更广泛的受益形式来工作。传统支付方式很难满足这种协作工作模式，因此区块链能够创建全新的经济机制。我写论文的时候，也得到了开发者们的支持。”[2018/9/8]

这个技术取得了长足的进展，比如有很多项目，逐渐将自己的应用迁移到了Rollup里面。或者说有很多项目，已经开始思考在Rollup中如何打造自己的项目。但是依然还有很多工作有待我们逐步去完成，比如应用，或者说基础设施等等方面，都还有很多事情要做。

如果你是一个应用的开发者，必须要积极地去寻求到底如何将你的应用尽快、尽可能安全地迁移到Rollup上。对于非金融的应用来说，迁移到Rollup上更重要，因为这样的话就能尽可能降低费用，毕竟对于非金融应用来说降低费用非常重要，因为它们的用户不太愿意支付这么高的交易费用。除此之外，很多应用就是一个完整的体系，也就是用户如果使用这个应用的话，它们更多的是希望能够和其他应用进行交互。比如游戏，以黑暗森林游戏为例，这是一个完全无需信用基于以太坊的游戏，这个游戏就是一个很好的例子。它现在在测试网上继续运行，未来也可以被迁移到Rollup上，NFT也可以迁移到Rollup上。也就是说，基础设施可以迁移到Rollup上，而金融业务同样也可以迁移到Rollup上，比如用加密货币进行支付的应用，也可以迁移到Rollup上，还有DAO，很快也可以被迁移到Rollup里面。

Vitalik Buterin发布新的概念验证:本周一以太坊设计者Vitalik Buterin发布了一个新的概念验证，演示了如何将分片扩展解决方案“栓在”Ethereum主链上。并发推表示“分片即将来临”。该演示遵循Ethereum联合创始人最近推出的“最小分片协议”计划，旨在显着提高以太坊区块链的事务吞吐量和可扩展性。[2018/5/1]

对于不同的应用，整个迁移过程是千差万别，每个应用要思考是完全迁移到一个Rollup，还是支持所有的Rollup，还是应用继续存于以太坊上但是和Rollup建立跨链桥。当然背后实现的路径选项很多，每一个选项都需要去思考。接下来我会讲一下整个生态系统的核心部分——基础设施。

对于用户来说，基础设施是关键。ENS代表以太坊的域名系统，也就是基于以太坊的去中心化的域名系统。ENS是一个非常重要的基础设施，有很多以太坊用户用ENS，比如我就有一个ENS域名，很多以太坊用户也有ENS域名。我自己的博客，也有一个ENS域名。如果你去我的博客，大家就可以看到。未来我预计有越来越多的人使用ENS，ENS当前面临的问题是所有的功能都是在主网上实现的，这就导致交易费用非常高，这也正是我们在基础设施方面面临的挑战。随着我们将ENS迁移到Rollup，ENS可以存在于Rollup中，。

第二个基础设施是轻客户端。如果我们希望让以太坊系统实现真正的去中心化，我们需要有安全的轻客户端，它必须不仅仅能访问以太坊的主网，同时也能够去访问跨链桥和Rollup。也就是很容易从一个Rollup到另外一个Rollup，是这样一个跨链。在这样的情况下，不需要等待很长的时间。

EIP-3668这个提案允许ENS和其他应用迁移到Rollup中，这是一个通用型的提案，而且它也允许Layer1智能合约去指定应用或者关于二层的状态信息从哪里去获取，并可以实现对信息的验证，也就是通过一个无须验证的轻客户端对于Layer2的数据进行验证，另外你有ENS域名可以进行登记，而且可以在二层进行更新。无论他存在于哪个二层，用户都可以看到这个信息，使用同样的软件看到各个二层里面的信息。这样的前景令人兴奋。

轻客户端允许一个节点对区块链进行验证，但却不需要去运行一个全客户端，也不需要对于每一笔交易进行验证。轻客户端对于区块链生态系统要实现去中心化来说非常重要。我们现在所做的其实就是通过PoS的升级，以及实现对于轻客户端的支持，并让轻客户端系统在PoS和PoW上同样强大。而且它有一个算法，这个算法使得轻客户端能够对于区块进行验证。这个区块通过了委员会的签名，这样可以实现安全的客户端，并以此在无需信任一个中心化的服务器的前提下访问区块链。不过轻客户端系统本身也需要进一步的扩展，让其能够迁移进Rollup系统。这一点是非常重要的，我们依然要保持去中心化，而且我们不断为此而努力，来让这一升级被应用到所有的Layer2的协议中。

说下结论。

Layer2是以太坊扩容的未来。用Layer2实现以太坊的扩容是当下最安全的解决方案，对于以太坊的扩容来说，在实现功能的同时保全网络的去中心化至关重要，因为去中心化才是区块链的核心。

目前以太坊虚拟机兼容的Rollup已经出现，可以在提供强扩展性的同时保证性能。同时它也保持了当前用户的体验和开发者的体验。所以为Rollup进行开发就相当于在以太坊上进行开发一样，只是有一些小小的变化。比如区块生成打包的方法不一样，但是它的虚拟机一样，而且和以太坊的虚拟机进行兼容的话，就意味着保全保存了以太坊所有的性能，同时也保持了以太坊去中心化这一非常重要的属性。

与此同时，我们还需要继续努力去搭建一些基础设施。包括丰富生态系统以及最终实现以太坊的扩容路径。目前我们已经有了一个清晰的发展路线图，其中很大一部分内容已经实现落地，或者正在如火如荼的开发之中。未来我期待有更多令人兴奋的成就，我对整个以太坊生态的现状倍感振奋，谢谢。

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