Kusama:Layer 2系列一:以太坊扩容方案大PK,谁才是解决问题之王?

近期“链圈”的最重要的技术事件,莫过于以太坊扩容网络Arbitrum的上线,它算的上是第一个上线主网的通用性Rollup扩容方案。6月5日,UniswapV3已经通过提案,成功部署至Arbitrum网络,Layer2Rollup扩容方案再一次来到聚光灯下。以太坊为什么要扩容?什么是以太坊Layer2?什么是Rollup?这篇文章将带你先从底层逻辑了解Layer2,对比不同的扩容方案到底为用户带来了怎样直观的交易体验。链下计算,链上保存

如果你曾在以太坊主网上发起过任意一笔交易,首先最直观的感受应该是“贵”和“慢”。这是因为在主网Layer1上任何一笔交易都需要通过以太坊上所有的节点做计算和验证,就像是开车从A点到B点,但是过程中需要通过一个又一个的收费站,整体的车速当然会被减慢。

Metzler发行第一批德国代币化基金份额:金色财经报道,Metzler Asset Management (MAM) 宣布发行第一批德国代币化基金份额。该基金并不是一种加密货币,而是根据德国的“加密”证券法发行的,该法免除了中央证券存管机构(CSD)的要求,前提是使用DLT或区块链来注册不记名基金份额的所有权。在这个为期三个月的试点中,Metzler 与fundonchain和Cashlink合作,后者参与了德国许多加密货币债券的发行。[2023/9/5 13:19:49]

近3年以太坊平均Gas费趋势,近两年上涨迅速并且为了防止恶意合约的影响,以太坊设置了Gas费机制,限制了单个区块的Gas上限和每个计算步骤需要消耗的Gas量。Gas费就是用户参与链上操作需要支付的“手续费”,激励矿工处理交易和维护网络,挖到该区块的矿工就可以获得区块内交易的总Gas费。但随着以太坊交易量的急剧上升,网络变得异常拥堵,支付Gas费的ETH价格也升高,导致一次普通的交易就需要支付几十甚至上百美金。为了解决“又贵又慢”的难题,如何扩容以太坊一直是区块链行业明确发展的趋势之一。当下的扩容方式分为链下扩容和链上扩容,其中链下扩容也被称为第2层(Layer2)扩容,它的本质就是——将本应该在链上处理的运算移至链下,计算完成后将结果再传入链上保存,从而提升整个链的工作性能。它的过程逻辑抽象如下图。

也就是通过将具体的计算放在Layer2上完成,再定时将数据回传Layer1,同时进行验证和保存,这样大大减少了直接在Layer1上交易的Gas费。简单比喻,它就像是在路之外建立高架、天桥、开发地下通道,将拥堵的车流进行分流。相较于链上的分片式扩容,链下Layer2目前被认为是以太坊解决吞吐量拥堵的最佳方案,它也不会改变区块链协议本身。当前有5种最广泛的解决方案:1)Channels;2)Sidechain;3)Plasma;Rollup,分为4)OptimisticRollup和5)ZKRollup(ZK汇总)。Rollup方案大PK

在以上的5种解决方案中,最受欢迎的便是侧链和Rollup。首先,Sidechain侧链可以通过完全独立的共识机制来处理交易,数据和状态并不与以太坊同步,可以说各大交易所公链例如BSC、HECO等都是以太坊的侧链。虽然这些公链上面的用户十分活跃,但最大的风险便是侧链自身的安全性,一旦侧链上出现故障,资产就很容易丢失。而Rollup汇总的概念在2018年被提出,在去年更是获得了以太坊创始人V神的肯定,称之为“以太坊的关键扩容解决方案和基石”,并将在未来与分片一起承担“ETH全球结算层”的重任。

V神撰写的文章《Rollups不完全汇总指南》中指出Rollup的强大Rollup,顾名思义,就是将众多信息“卷起来”。它可以汇总侧链上的交易信息,将交易信息压缩打包生成一条哈希,再传到以太坊上进行最终确认,并且只有以太坊才能最终确认“真相”。它只是将繁复的计算移至链下进行,释放了更多的链上空间,即使链下的数据遭到破坏,也能提出资产。下表简要对比了侧链和Rollup扩容的优缺点,请点击看大图:

OR还是ZK?

Rollup机制目前被认为是最有前景的扩容方式,而状态通道和Plasma方案已经被V神否定。在两种主流的Rollup方案中,最核心的问题便是如何验证交易压缩包中的交易的真实性。OptimisticRollup和ZKRollup运用了不同的思维逻辑,前者乐观地相信交易的真实性,而后者悲观地不相信,因此生成零知识证明来自证清白。下表介绍了两种方案的流程和优劣势,请点击看大图:

在这些方案中,能够占领大部分市场的最终赢家还未确定,但是信息安全和足够的去中心化是最核心的扩容诉求。V神本人也在近期表示:“目前Rollup没有很大的挑战,但是有很多小的挑战,需要解决这100个小的问题,才能提升整体性能和用户体验。”蓝狐笔记分析称:“Layer2赛道:短期OP,长期ZK”。ZK在基于提取资金的高效和安全性上很有优势,随着更多DeFi项目的采用,最后可以实现二层的ZKRollup互通。也有分析指出,能够最先上线的兼容EVM的Layer2方案将具备更大的先发优势,提高交易速率的同时降低手续费,DeFi市场也可能因此迎来洗牌。Layer2Rollup方案的各项目包括Arbitrum、zkSync、Loopring、StarkWare表现如何?现在的问题具体还有哪些?记得关注Wootrade公众号,我们将在下一篇的科普中为大家介绍。

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