以太坊L2互操作 需经历3个重要阶段

摘要

L2互操作性意味着用户可以以尽可能小的L1摩擦在L2系统之间转移资金。

本文所提议的L2互操作性解决方案基于我们此前建议使用的条件式交易密码学基元。

StarkEx2.0将使用链上条件式交易，提供L2-L1之间的互操作性。

StarkEx3.0(于2021年2月推出)，将使用链下条件式交易，提供在StarkEx系统之间的L2-L2互操作性。

背景

Layer-2扩容解决方案发展迅速。以太坊主网上已经有多种有效性证明系统，还有一些欺诈证明系统也推出了测试网。L2解决方案虽然提供扩容性，但会带来一定的代价：我们完全在L1上操作所具有的一些优势可能会遭受损害。

我们并不希望某个L2解决方案一家独大：不同的App对扩容性的需求各不同，因此可以根据自身需求选择适合的L2解决方案。

接下来，让我们给大家解释两个重要的术语：

PeckShield：一以太坊验证者被MEV机器人贿赂超337枚以太坊以进行抢先交易:金色财经报道，PeckShield在推特上表示，0xee5f开头的以太坊验证者地址被MEV机器人贿赂337.91枚以太坊（约44.3万美元）以进行抢先交易。[2022/10/23 16:36:08]

互操作性(Interoperability)：允许用户在app1(初始环境)和app2(目标环境)之间高效地转移资金。

可组合性(Composability)：能够将app1、app2...appn包含的操作组合成一次交易以发送。注意：可组合性将在之后的一篇文章中详细讨论。

除了上面所提到的定义之外，我们还需要着重解释什么是“条件式交易(Conditional-Tx)”，这一重要基元让互操作性成为可能。

条件式交易

条件式交易是一个由密码构建成的区块(我们在某篇文章中首次讨论过这一概念)，旨在为无需许可的区块链实现互操作性。条件式交易指某笔交易生效与否，取决于某些事件是否发生(如支付有无发生，状态有无改变)。从概念上来讲，我们首先在初始环境设定一个条件式交易，一旦特定的条件在另一个环境(即目标环境)中得到满足，该交易便生效。

数据：以太坊网络昨日燃烧销毁低于2000枚ETH:金色财经报道，据Ultrasound数据显示，以太坊网络昨日燃烧销毁低于2000枚ETH，仅为1998.31枚ETH。其中，OpenSea销毁193.38枚ETH，ETH transfers销毁181.03枚ETH，Uniswap V2销毁127.11枚。

注：自以太坊伦敦升级引入EIP-1559后，以太坊网络会根据交易需求和区块大小动态调整每笔交易的BaseFee，而这部分的费用将直接燃烧销毁。[2022/5/16 3:18:39]

循序渐进

尽管目前没有一个更好的方案，用户总是能够将资金从初始L2上转移至L1上，再从L1上转移至目标L2上。这个简单粗暴的方法既慢又贵，并且随着用户对互操作性的需求增加会越来越慢，越来越贵。

我们需要做得更好，为此，我们特地做了以下计划，循序渐进地实现L2互操作性。

阶段I?

StarkEx(L2)→Ethereum(L1)—快速提款

V神：以太坊2.0新测试网Medalla节点运行良好 可修复磁盘使用问题:以太坊联合创始人Vitalik Buterin在推特表示，将自己以太坊2.0测试网Medalla上的Lighthouse节点升级到v0.2.8，表现得非常好，还修复了磁盘使用问题。如果节点当前正在占用很多空间，则升级和重新同步可以解决该问题。链闻此前报道，新测试网Spadina Launchpad已激活。Spadina将于9月26日开始与Medalla并行运行三天，以进行公开测试。[2020/9/26]

“快速提款”(FastWithdrawals)可以解决用户需要快速地从L2系统StarkEx中提款至L1的问题。通过快速提款，用户不仅可以将资金转到自己的L1地址上，还可以转到L1的任意目标地址中，比如Compound、Aave等。重要的是，这允许用户在进行提款时以“区块时间”来衡量，而与StarkEx对批量交易进行证明的频率无关。

用例：Alice想要从她在L2上的dYdX账户转移1个ETH至她的L1地址上。

RealT在以太坊上发行的代币化房产总价值已超过100万美元:房产代币化平台RealT宣布基于以太坊区块链发行的代币化房产总价值已超过100万美元。RealT表示，投资者当前可以收到6处房产每日分发的350美元租金收入，也就是每月超过1万美元分发给所有RealT的房产投资者。RealT的首席运营官David Hoffman表示，在2020年以及未来，他们的目标是将10亿美元的代币化资产带入以太坊区块链。据此前报道，美国合格投资者将可以使用RealT投资代币化的房产。[2020/4/1]

参与者：

Alice(在L2上持有ETH的用户)

?LP(在L1上持有资金的流动性提供者)

?在初始环境中的StarkEx运营者(在上述的例子中即dYdX)

图1：快速提款流程

流程：

(1)Alice给LP发送一笔价值为1ETH的条件式交易(还要加上给LP的手续费)，条件为LP需向Alice的L1地址上转1ETH；

俄罗斯央行或将在本土银行结算系统SPFS上使用以太坊区块链:5月6日，近日俄罗斯消息报报道，该国银行业消息人士透露的消息，称当局目前正在开发支持付款发送的区块链解决方案，可能将会继续使用以太坊区块链。该项目也标志着俄罗斯政府对区块链技术的最新承诺。此外，俄罗斯BKF银行一位高级官员表示实施区块链技术无疑提升了本土银行结算系统SPFS系统的安全性，能够在黑客攻击的时候更好地保护系统，因此实施区块链技术就显得尤为重要。[2018/5/6]

(2)LP在L1上转了给Alice之后，条件式交易生效，然后?

(3)LP将该条件式交易提交给运营者，随后被打包进下一批等待被证明的交易中；

(4)等到这些证明被提交至L1并得到验证后，LP在L2的账户便收到了Alice的转款。

定期再平衡：LP需要定期地拿出他们在L2账户中逐渐积累的资金，补充他们在L1账户中逐渐消耗的资金。

阶段II

StarkEx(L2)→StarkEx(L2)

最初的StarkEx部署将各自托管一个应用程序。在本阶段，我们希望用户能够在这些不同的应用程序之间快速地转移资金。这很像快速提款，我们希望最小化用户的链上成本，以及省去他们等待下一批交易打包证明的时间。

用例：Alice想要从她的dYdX账户(L2_1)向她的DeversiFi账户(L2_2)转1个ETH。

参与者：

Alice(在L2_1上持有ETH的用户)

LP(在L2_2上持有资金的流动性提供者)

初始环境上的StarkEx运营者(在上述的例子中即dYdX)

图2：链下条件式交易流程

流程：

(1)Alice在L2_1上给LP发送一笔已签名的价值为1ETH的条件式交易(还要加上给LP的手续费)，条件为LP需向Alice的L2_2账号转1ETH；

(2)LP向Alice的L2_2账号上转钱之后；

(3)该笔支付被打包进一批交易中，随后被L2_2的运营者证明，并在L1上被验证。这批交易发布在L1上并被接受后，Alice发送的条件式交易便生效；

(4)LP将该笔条件式交易提交至L2_1的运营者中，打包进下一批等待被证明的交易中；

(5)一旦这批在L2_1上交易被证明且提交至L1得到验证之后，该LP在L2_1上的账户便收到了Alice的转款。

定期再平衡：LP需要根据L2_1和L2_2这两个系统之间的资金流向，定期地再平衡两者之间的资金。

在这一阶段，支持互操作性的主要成本将是给LP们支付的资本成本；需要注意的是，他们的资本成本经过非常有限的一段时间便回笼，也就是从向用户提供流动性到运营者打包处理下一批交易这个时间。我们预测这个时间开始时需要几个小时(大部分时候)，然后随着(所有StarkEx应用中的)吞吐量不断增加，这个时间会减少至证明生成时间(几分钟)。

阶段III

L2→L2

在阶段2的基础上进行扩展，允许资金在任意的L2解决方案之间转移，无论是有效证明系统还是欺诈证明系统(如OptimisticRollup、Plasma)。这里需要提醒的是，OptimisticRollup在使用LP来支持互操作性时，会面临其本身固有的资本效率低下的劣势。

信任模式

现在归纳一下我们所依赖的信任模式。

对用户来说

完全去信任的。

对LP来说

LP需要信任运营者(初始环境中的)，即相信其会打包他们的有效条件式交易，也就是说在处理过程中不会审查他们。这种信任可以通过几种方式进行消除。

如果运营者没有及时处理LP的条件式交易，LP可以：

抗审查：提交被审查的条件式交易到链上的运营者的智能合约中，这会冻结运营者，使其之后提交的证明都无法得到处理。

安全抵押：提交被审查的条件式交易到链上的一个安全抵押智能合约中，从该合约中直接接收资金。

发展路线图

阶段1将在2020年11月发布于以太坊主网(即StarkEx2.0)，阶段2将于2021年第一季度发布(即StarkEx3.0)。已经有一批LP排着队等待提供服务了。

阶段3将紧随其后。我们预测不同的L2解决方案上的应用之间也会有进行互操作的需求，并且渴望与其他L2解决方案讨论互操作性的实现。

原文链接：https://medium.com/starkware/the-road-to-l2-interoperability-718ff69ec822

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