扩容崛起之年 Layer2 “大家庭”正在全力拯救以太坊

2020年DeFi火爆，以太坊Gas费用高昂、网络拥堵，扩容成为人们持续关注的话题。近日，基于zkRollup的首个落地应用路印大涨，Rollup扩容方案成为市场热点。以太坊扩容方案中有很多，曾经备受瞩目的Plasm为什么衰落，Rollup为什么大热？Rollup究竟是什么？zk-Rollup和Optimistic Rollup谁最终会胜出？2021年，对于投资者，在Layer2 扩容方案中又有哪些项目值得布局？我们将在下文一一介绍。

12月21日，路印协议官方发文称，继Chainlink，Hashgraph之后，路印成为又一Google合作的项目，成为Google推荐的首个zkRollup应用案例。路印协议官方表示，其是全球首个基于 zkRollup 的去中心化交易协议，在保障安全性的前提下，吞吐量提升了1000倍，同时成本降低了几百倍。

2021年1月3日，路印从0.175美元开始上涨，在1月6日最高达到0.6198美元，最高涨幅254%。市场一时间对于Layer 2的扩容解决方案产生热议，很多项目也开始考虑全面转向以 Rollup 为核心的二层解决方案。（Odaily星球日报注： Rollup 主要分为 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 两条技术路线，在不同的应用场景下具有独特优势。）比如，Synthetix 选择的 Optimistic Rollup方案将于 1 月 15 日软启动主网，3 月份用户有望体验；Sushi 在 1 月 9 日发布的路线图中显示，其将会选择 ZK Rollups 作为扩容方案。

以太坊二层扩容方案Optimism预计在今年7月份上线:据官方消息，以太坊二层扩容方案Optimism将延迟主网上线时间，预计在今年7月份上线，以确保整个社区能协调上线，让基础项目、基础设施提供方、出块方、钱包、代币桥等有时间进行集成。[2021/3/26 19:19:29]

目前，DeFi+Rollup解决方案已经成为当下市场的一大热点。

下图是Matter Labs 整理的Layer 2上的扩容解决方案。在2017年其实人们更多提起的是Plasma，为什么近来大热的是Rollup呢？下文我们将简单介绍下主要二层扩容方案的变迁和优缺点。

Matter Labs制图

· Plasma的衰落

2017 年 8 月，扩容解决方案成为当时以太坊社区讨论的最主要话题。在这种狂热中，Vitalik Buterin 和 Joseph Poon 发表了一篇论文，介绍了一种名为「Plasma」的第 2 层扩容新解决方案，称其可以处理「全世界几乎所有的金融计算」。在它发布后不久，Vitalik 在一篇新论文中简化了这个规范，论文题为 MVP（Minimal Viable Plasma，最小可行化 Plasma)。MVP 提出了 Plasma 的简化版本：一个简单的基于 UTXO 的侧链，在数据不可用的情况下能保持安全性。侧链，就是连接到另一个区块链上的区块链。侧链可以通过许多不同的方式，比如由可信的第三方、某个联盟或共识算法来运营。

以太坊扩容方案Matic将于5月15日启动主网上线流程:5月12日，以太坊扩容方案Matic宣布将于5月15日开启主网启动流程，整个过程将会持续要5月底，期间总共接受10个Matic基金会以及DApp合作伙伴的验证节点，Staking功能也会打开。之后还将按批接受非Matic基金会的节点，最终支持超过100个节点，而Matic基金会的节点也会退出。Matic是基于Plasma的以太坊高吞吐量扩展方案，使用改进版的Plasma、基于PoS的侧链。[2020/5/13]

Plasma 的设计最大限度地降低了侧链运营商的信任要求。也就是说，即使运营商（或共识中的多数）行为不端，Plasma 也能防止资金被盗。然而，在现实世界的部署中，Plasma 构成的问题比解决方案还多。比如，每个用户必须监控和验证 Plasma MVP 链上的所有交易，以检测恶意运营商的行为并及时退出。事务验证成本高昂，并且这种监视需求为参与 Plasma 链增加了大量开销。

以太坊社区随后提出了Plasma Cash 解决方案，其将允许每秒任意高的交易量，并解决困扰其前身的问题。同样，Plasma Cash 也带来了一系列新的问题。虽然新的 Plasma 架构继续出现，并较其前辈略有改善，但以太坊社区未能团结一致支持其中任何一个架构。

· Rollup的兴起

就在人们对第 2 层的信心触底之际，一位化名为 Barry Whitehat 的用户在 GitHub 上公开了名为「roll_up」的方案。该报告描述了一种新类型的第 2 层扩容解决方案：一个类似于 Plasma 的架构，并可「打包」交易，它无需依赖于对运营商的信任，打包的正确性可以通过使用一个 SNARK 的链上证据来证明。

动态 | MXC抹茶：服务器扩容过程中出现短暂卡顿,现已修复:据MXC抹茶官方公告，由于近日主流资产行情上涨，MXC抹茶交易热度大幅上涨，MXC抹茶对服务器进行了紧急扩容，扩容过程中BSVUSDT永续合约交易出现了短暂K线卡顿，因MXC永续合约采用合理标记价格机制，卡顿过程中未造成任何用户强平损失。MXC抹茶已对卡顿进行了修复。[2020/1/15]

此 SNARK 确保运营商不可能发布恶意或无效的事务，并确保所有侧链区块都是有效的。

Rollup是类似于Plasma的Layer-2扩展性解决方案：单个主链合约持有所有资金，并对较大的“侧链”状态（通常是账户、余额及其状态的Merkle树）进行简洁的加密承诺。侧链状态由用户和运营商链下维持，且不依赖于Layer 1的存储（这是最大的扩展性胜利的源头）。

将Rollup和Plasma区分开来的是它解决了Plasma的巨大问题：数据可用性，其方式是通过Layer 1网络为每笔交易发布一些数据（在以太坊，专门为此目的使用tx CALLDATA）。

因此可以在单个Rollup区块中将数千个交易捆绑在一起。尽管此方法的成本严格地呈线性增长（交易数量的O(n) ），但它在吞吐量上实际可提升100倍，因为CALLDATA比Layer 1存储和计算要便宜。

· zk-Rollup和Optimistic Rollup的发展和对比

Vitalik Buterin 对 Barry 的方案发布了一个改进版，他称之为 zk-Rollup。zk-Rollup 可以在不牺牲可负担性或安全性的情况下，避免 Plasma 的退出游戏和挑战期。有了 zk-Rollup，人们可以使用新的密码学一次性解决 Plasma 的所有第 2 层扩容难题。但并不是所有人都把希望寄托在 zk-Rollup 上。在第一个 zk-Rollup 规范发布一年后，John Adler 和 Mikerah 引入了一个他们称为「合并共识」（Merged Consensus）的设计。合并共识使得链下的共识系统可以完全在以太坊上验证，而不需要任何花哨的零知识加密。Plasma 团队其后发布了合并共识设计的扩展版本——Optimistic Rollup。

声音 | Andreas Antonopoulos：比特币扩容应在第二层完成，隐私应在基础层更改:据ambcrypto报道，比特币安全专家Andreas Antonopoulos最近表示，他认为隐私需要在基础层完成变更。扩容可以非常有效地在第二层完成，但还需要在基础层进行一些扩展，以支持在第二层进行更多的扩展。目前真正应该关注是隐私，而不是进一步增加区块的大小。[2019/2/1]

Vitalik Buterin 在《以太坊上的 Rollups 如何使用链上合约进行 Layer-2 扩容》的文章中对Rollup 方案做了对比总结，其认为，短期内 Optimistic Rollups 可能会在通用 EVM 计算中胜出，ZK Rollups 则更适合于简单的支付、交易和其他特定应用中（计算相对固定、简单）。但在中长期内，随着 ZK-SNARK 技术的改进，ZK Rollups 可能会全面胜出。

上面我们从技术层面对Rollup的发展，以及不同技术方案做了对比，下面我们从应用层面对Layer 2应用进行梳理。

· ZK Rollup方案

路印协议基于ZK Rollup创建，支付可以实现秒到、低费用，目前已发布路印钱包等应用，并联合五家头部DeFi项目开启了二层流动性挖矿。

zkSync 由 ZK Rollup创建，Matter Labs 基于 ZK Rollup 创建，现已拥有Gitcoin Grants 捐赠、Curve 测试网和 zkSync 的付款等用例。

ios基金会Jimmy Zhong：目前区块链最大难题是扩容:27日消息，今日由31区和人民网联合举办的区块链技术闭门论坛上，ios基金会创始人Jimmy Zhong发表个人观点表示，区块链有两大应用方向：1基于区块链行业的应用或协议，2基于区块链底层的基础设施/平台。他认为目前区块链遇到的最大难题是扩容 （在线广告／去中心化交易所无法实现），而在扩容过程中存在去中心化、一致性和可扩展的三个冲突。Jimmy Zhong谈及区块链的未来发展和分布称其不认为区块链未来会像计算机领域，操作系统领域基本被巨头垄断，比较统一。[2018/3/27]

Sushi 在 1 月 9 日发布的路线图中表示，将选择 ZK Rollups 作为扩容方案。

· Optimistic Rollup方案

Synthetix 选择的 Optimistic Rollup方案将于 1 月 15 日软启动主网，3 月份用户有望上线。

· xDAI（侧链）

xDAI 作为一个以太坊的 EVM（以太坊虚拟机）侧链，目前已有链游黑暗森林（Dark Forest）、去中心化衍生品交易平台 Perpetual Protocol 等用例。

· Matic Network（Plasma）

MATIC通过使用适应版本的 Plasma 框架构建分布式平台来解决区块链生态系统面临的问题，实现在主链上具有最终性的快速且低成本的交易。预测市场平台 Polymarket 已经在其平台使用 Matic 协议以减少以太坊链上手续费。另外，Aavegotchi 于即将上线的当天宣布因为以太坊的拥堵而推迟主网上线，选择在二层扩容方案 Matic 上推出。

当前以太坊上的 DeFi 生态非常繁荣，但是关于其性能、费用的各种诟病也越来越多，Laye2无疑将成为今年市场追逐的热点。对于投资者，如何Layer 2项目的价值？又该怎样布局和投资呢？2021年1 月 7 日，在「2020 FAT 价值时代高峰论坛暨颁奖盛典」中，知名的投资人介绍了今年关于Layer 2项目的一些投资方法。

Multicoin Capital 合伙人Mable表示，高昂的 gas 费用实际上挡住了一些垃圾资产的发行，因为大家在选择使用某个合约的时候都会考虑“到底要不要花这个钱去进行交互”，一些比较重要资产的发行或交易在以太坊一层是没有问题的。对于那些没有时效性、不太重要的交易，其实完全可以批量打包，现在也有很多可以实现这一效果的技术。

至于 Layer 2，大家都很关注 Rollup。有一些开发团队的思路是去做一个二层聚合器，这是非常有意义的，因为对于在前端交互的用户来说，其实很难感知项目团队选择的是哪个技术方案，因此一个二层的聚合器很有意义，最近的确有人在做这个事情。二层网络大家都有自己的解决方案，比较突出的有 Matter Labs 和 Optimsm，但是二层网络之间无法对话的问题还是没有得到很好解决。我确实相信头部效应，比如 Synthetix 选择了 Optimsm，其他项目也会跟着，另外可能也会有一批直接选择基于 zkRollup 去做。

Dragonfly Capital 合伙人Mia Deng表示，zkRollup 会是我们今年重点布局的一个方向，像我们投资的 Matter Labs、StarkWare 也开始跟一些 DeFi 协议有了切实的合作，比如 StarkWare 已开始与衍生品交易协议 dydx 达成合作；同时的话我们对于那些可与以太坊兼容的公链（比如 NEAR ）也会有些布局。

SNZ 投资管理总监 Kai Wu表示，今年在性能以及跨链上做了一些布局，这方面我们投了两个比较新的项目，一个做资产跨链桥的 BoringDAO，另一个是近期刚上 Uniswap 的 ZKswap。

BlockArk 创始人宿冶表示，关于 Layer 2，V 神也说过 zkRollup 在众多方案里可能是更加适用的，现在市场做 Layer 2 的项目其实是非常非常少的。对于我们来说，我们更看重的是，不管是哪种技术，在产品端一定要做到无感以及低门槛。如果有一些产品在初期就可以内生植入 Layer 2 的解决方案，且能够实现无感交互，那么这种项目就可能就会一鸣惊人，比如 Uniswap 正在做的。

数字时代已经来了，越来越多人开始接受比特币，也开始希望使用区块链网络。以太坊的拥堵问题已经迫在眉睫，到了不能不解决的地步，这不再只是区块链行业内的一句抱怨，而是区块链技术开始走向落地的切实诉求。

如果以太坊不能解决扩容难题，那么来自于波卡、Near、Conflux等新一批高可扩展性公链将抢夺走疯狂涌入区块链行业的巨大流量。以太坊不扩容则死，越来越多以太坊技术开发者感受到这种迫切。在Layer 1、Layer 2以及Layer 0（以Marlin为代表）等扩容方案中， Layer 2 是目前最有希望的，落地应用也开始出现，这势必成为2021年不容错过的热点。目前，Layer 2的解决方案很多，特别是?Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 谁能最终胜出，成为以太坊的”2021的救世主”还未可知。

不过从V神等大咖的分析看，目前以路印等为代表?ZK Rollup 解决方案似乎更有希望，投资者可以多加关注。

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