自2015年7月30日创世区块诞生至今，以太坊网络发生了超过14亿笔转账，日活用户也稳定在80万以上，2016年以来，即便有众多高性能公链围追堵截，以太坊依然为加密市场贡献了DeFi/NFT/DAO/等大资产类别，还进一步催生出Web3概念，为去中心化的最终归宿指明了方向。
不过，以太坊15的TPS远远难以满足市场需求，导致Gas费飙涨，以至于单次转账手续费高达100美金，以太坊俨然变成一条“贵族链”，本属于以太坊的流量也遭到众多高性能公链的分食，ETH2.0与以太坊L2就是为了解决这一难题，不过相比ETH2.0漫长的开发进程，以太坊L2明显是更快捷的解决办法。
在众多以太坊L2方案中，zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum尤其出众，轻量级的Metis，专攻游戏的L2项目ImmutableX，大手笔收购L2解决方案Hermez的Polygon都值得关注。不过，在L2发展过程中也伴随诸多问题，例如互操作性与可组合性问题/Optimistic类项目与生俱来的资产效率低下问题等。
众多老牌DeFi项目面对这样的变化又将如何抉择？未来的以太坊L2将发展成为怎样的形态？
以太坊L2开发背景
尽管当下以太坊笨重、昂贵，但强大的用户生态系统是以太坊的坚强后盾。不过，如果以太坊性能得不到解决，很有可能会被众多高速发展的公链生态追上。2021年下半年SOL/BSC/AVAX/Matic的轮番暴涨就是最佳例证，一方面是公链赛道在做大做强，另一方面则是本属于以太坊的蛋糕遭到分食。
那么，如何提升以太坊性能？
我们知道，区块链的正常运行需要三种资源，分别是带宽、计算与存储，对比特币以太坊等区块链性能起到决定性作用，最终通过吞吐量与延迟两个指标表现，提升这两个指标的方法又被分为四种。
第一是使用传统中心化的方法，第二是使用更大的区块与更频繁的交易确认，第三是选择使用L2，第四是选择分片，例如ETH2.0。
人民银行深圳支行：已有2.1万香港市民申领数字人民币硬钱包卡:金色财经报道，截至8月末已有2.1万香港市民申领数字人民币硬钱包卡，此外从9月4日起，罗湖区联合中国银行深圳市分行、深圳市深圳通有限公司正式推出“数币公交行”活动，来深港人可以使用数字人民币硬钱包交通联名卡进行支付，本次活动也是首次将数字人民币硬钱包跨境支付由消费领域延展至公共交通领域，是罗湖区人民政府继持续扩大数字人民币硬钱包应用生态场景、引流数字人民币硬钱包在跨境人士等广大群体使用后的又一重要创新举措。[2023/9/6 13:20:53]
首先，如果选择使用中心化解决方案，区块链协议将不得不选择受信任的第三方来促成交易，用户将获得Paypal级别的交易体验，表面上看达到的效果与区块链是一样的，但背后的记账逻辑发生了天翻地覆的变化，我们将失去区块链去中心化的优势，中心化的审查会导致资产与信息的丢失。
然后，可以选择大区块与更快的区块生成速度来提升性能，不过这样做的结果是节点运行成本大幅度增加，曾经的以太坊杀手EOS的21个超级节点使运行效率成倍增加，但EOS当下发展现状说明社区对过于中心化的区块链并不买账，虽然当下采用此种策略的Solana、Ripple依然受到资本追捧，但就社区与未来发展而言，显然与以太坊差距甚大。另外，发生在2017年的BTC分叉之争，最终获胜方依然是选择了小区快路线的BTC，究其原因，小区块更有利于区块链项目朝着去中心化的方向发展。
第三，选择L2作为扩容手段，即在主链之外架构一层区块链用以分担主链的计算与存储任务，主链只负责对最后结果进行校验，以确保L2上每一笔交易都是可靠的，目前zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum等头部L2均采用此种思路。这套解决办法能够确保去中心化的前提下，保证数据真实性，且开发难度远低于分片。
最后，选择ETH2.0的分片扩容思路，ETH2.0进程分为三个阶段：Phase0、Phase1以及Phase2。目前以太坊处于Phase0，即信标链上线，开启POS验证，仅支持ETH代币转入合约地址进行质押挖矿，不支持转出，根据预测，ETH2.0真正上线并全面应用尚需要数年时间，远水解不了近火。目前头部公链中Polkadot/Near均采用分片架构。
北京银保监局推进数字人民币于冬奥七大场景全覆盖:金色财经报道，北京银保监局党委书记、局长李明肖在银保监会举行的第279场银行业保险业例行新闻发布会表示，北京银保监局指导机构创新优化支付环境建设，推进数字人民币与冬奥特色场景深度融合，实现医疗卫生、交通出行等七大场景全覆盖。通过智能化自助机具、滑雪手套、冬奥特色徽章、智能手表等设备，丰富数字人民币使用渠道。
目前，中国银行已在北京、张家口地区打造4万多个受理场景，全面覆盖了食、住、行、游、购、娱等多元需求。冬奥期间，境内外客户可以在冬奥区域内的中国银行网点、冬奥签约酒店办理硬钱包服务，在受理数字人民币的商家体验便捷支付。同时，在冬奥安保红线内所有的消费场景都有数字人民币服务。（中华工商网）[2022/1/24 9:08:21]
综上，以太坊L2的扩容思路是开发难度较低/保证去中心化/保证数据安全性三个维度下的折中选择。如果说ETH2.0是扩容长跑的终点，L2就是赛道上的休息站。
值得注意的是，虽然目前主要的L2扩容方案包括状态通道、侧链、Plasma、Rollup及Validium，但综合考量之下，Rollup最终被以太坊社区选中，成为最终扩容技术，其他技术多应用于跨链桥解决方案，例如MakerDAO的DAI的资金桥，Connext/Celer的cBridge/HopProtocol等跨链桥项目就综合采用了状态通道/侧链/Plasma技术。
那么，当下L2发展现状是怎样的？
以太坊L2发展现状：锁仓量暴涨，手续费降幅明显
2021年是以太坊L2突飞猛进的一年。据L2BEAT数据，整个以太坊L2锁仓量从2021年1月份的0.49亿美元上涨至目前的57.8亿美元，涨幅过百倍，近半年增长将近18倍。其中，Arbitrum网络锁仓量最高，为25.4亿美元，占L2总锁仓量的44%；其次，dYdX锁仓量为9.77亿美元，占比17%；锁仓量第三名为Loopring，为5.83亿美元，占比10%。
Chainalysis：数字人民币可能会成为一个可扩展的全球支付网络:1月3日消息，区块链数据分析公司 Chainalysis 政策研究负责人 Salman Banaei 近日谈到数字人民币和 Stablecoin 等问题，他表示：中国即将推出央行数字货币，而且数字人民币有可能成为一个可扩展的全球支付网络，也许会在未来的支付网络中占据显着的市场份额。美国政策制定者应该考虑这些问题，美国和其他监管机构应该谨慎对待 Stablecoin 的发展，避免出现过度监管的风险，并确保他们不会因为过分强调竞争优先事项而把创新者的创新空间抹给去，促进创新是我们成功的关键，我们应该小心保持数字资产的发展。[2022/1/3 8:21:29]
在项目开发进度方面，以太坊L2已发展出以zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum四大核心L2项目为首，ImmutableX/Hermez/Metis/Polygon等L2项目为辅的格局。
按照项目开发所用技术，可被分为以ZKRollup与OptimisticRollup，前者的代表项目为zkSync与StarkNet，其中，zkSync是MatterLabs团队采用zk-SNARK方案的ZR项目；StarkNet是零知识证明研发机构StarkWare采用StarkEx方案开发的ZR项目。后者的代表项目为Optimism与Arbitrum，其中Optimism是采用OVM方案开发的OR，Arbitrum由以色列团队OffchainLabs开发。
其它值得关注的L2项目还包括ImmutableX/Hermez/Metis。其中ImmutableX作为GameFi应用的基础设施，定位为区块链世界的Steam，采用Validium技术作为扩容架构。Hermez也采用ZK技术作为扩容架构，以太坊扩容解决方案技术团队iden3开发。Metis是由Optimism分叉而来的Metis，以低费用、高速度和以太坊级别的经济安全著称。
央行罗锐：数字人民币产品设计将充分考虑特定群体现实需求:央行货币金银局局长罗锐表示，在未来的数字人民币产品设计中，还将充分考虑特定群体的现实需求，通过多种技术手段，降低使用难度，避免因“数字鸿沟”带来的使用障碍。为弥合“数字鸿沟”，数字人民币也将探索推出智能可视卡等“硬钱包”，以解决老年人、残障人士等特定群体操作智能手机不便问题。罗锐表示，数字人民币钱包设计便于线上线下全场景应用，满足用户多主体、多层次、多类别、多形态的差异化需求。（经济日报）[2021/7/20 1:03:44]
在所有以主打L2概念的项目中，最为特殊的项目非Polygon莫属，虽然业界一直将其贴上“采用Plasm扩容技术，过度中心化，安全性不高”的标签，但Polygon依靠过硬的开发技术，先后上线了PolygonCommitChain、PolygonSDK、PolygonAvail三个扩容方案，今年8月，Polygon以2.5亿美元收购Hermez，后者更名为PolygonHermez，成为第四个扩容解决方案。而在刚刚过去的12月份，Polygon再次以4亿美元收购零知识技术开发商Mir，此后更名为“PolygonZero”并被集成至现有的Polygon生态系统中。自此Polygon集齐了Plasm/侧链/ZKRollup扩容技术。成为以太坊L2生态中扩容方案最全的L2聚合项目，而MATIC在二级市场的表现也说明，资本对这种解决方案的高度认可。
招联金融研究员：应用场景全覆盖有助于数字人民币顺利推广:招联金融首席研究员董希淼表示，应用场景全面覆盖，有助于数字人民币顺利推广，有助于更好地体现数字人民币作为法定货币的法偿性和普惠性。下一步，应继续加大场景拓展，在线上通过推送“子钱包”嵌入更多应用场景，在线下加快对商户拓展和原有机具改造，努力实现小额、零售支付的全场景覆盖。(上海证券报)[2021/7/1 0:19:04]
扩容技术与项目汇总
以太坊L2在大幅降低手续费方面，的确起到了作用。
根据l2fees网站统计，在使用L2针对ETH/Tokens/Swap转账时，节省手续费普遍能够达到90%以上。例如，PolygonHermez在转账ETH时，手续费仅为0.25美元，是直接使用以太坊主网成本的3.1%，再例如，使用Loopring转账ERC20Tokens时，手续费仅为0.29，是直接使用以太坊主网成本的1.6%。
以太坊L2不同转账方式的手续费情况
虽然以太坊L2发展如火如荼，但其中也存在不少问题。
以太坊L2存在的问题与解决办法
以太坊L2存在的问题包括互操作性与可组合性问题，L2之间跨链问题，以太坊L2退出周期长的问题，开发者从L1迁移至L2的时间成本问题等。
首先来看OR类项目资产从L2之间的互操作性与可组合性问题，或者说价值转移问题。
我们知道基于欺诈证明的OptimisticRollup解决方案，L2退出需要至少1周时间，不同L2平台之间的跨链也需要较长时间，这对于用户而言是极不友的。针对这一问题，目前已有项目在提供跨L2网络的资金桥，用户资产可以即时从一个L2网络跨链到另一个L2网络，使用过程中需要支付少量费用。具体来说，比如MakerDAO的DAI的资金桥，Connext、Celer的cBridge、HopProtocol也都在尝试提供这样一套通用解决方案。
其次是开发者从L1迁移至L2的时间成本问题。
对于大多数的L2来说，应用开发者从L1迁移至L2是有额外开发成本的，可能需要学习该网络所特定的开发环境，比如zkSync的Zinc、StarkWare的Cairo，当然官方应该会提供一些基本的工具，让开发者也可以很方便地将L1应用转换为L2版本。
当然，这也可以使用Celer的原地扩容方案。所谓原地扩容就是L1的应用不需要做额外的调整也能被L2网络所使用。在这个场景下，L2更像是资金的指令层，专门用来实现资金的调配。在这个领域贡献的团队主要是Celer的Layer2.Finance和StarkWare的DeFiPooling方案。
最后来看OR类项目资产从L2传递回L1的挑战问题。
对于采用OR方案的Arbitrum，由于存在挑战期，需要等到挑战期结束才能提币。速度和时效上不及ZK。针对这一问题，状态通道和HOP的协议也已经提出了一些可行的解决方案，例如Maker在提供DAI的资金桥，Celer的cBridge、DeGate都属于这类项目的解决方案。
事实上，ZR与OR由架构特点，在解决问题的同时又带来了新的问题，例如ZR采用零知识证明，与L1有良好的交互能力，但通用智能合约开发难度很大，对项目方技术能力要求太高。再以OR为例，其采用欺诈证明机制，虽然开发难度大大降低，但与L1交互受到极大限制。
今年年中，在链闻对Vitalik的采访中，当提到针对如此多Layer2有没有遇到最大的挑战时，Vitalik表示，现在这些Rollup没有很大的挑战，但是有挺多较小的挑战。可能有100个小问题，而且如果他们没法解决这100个小问题，那么Rollup的性能和用户体验就会特别不好。但是如果他们能解决，就比如，100个问题中的50个或者80个，那用户的体验就会特别好。比如有一个问题是我以前提的，OptimisticRollup的提款问题。就是从OptimisticRollup里提款需要等一周的时间。所以他们想做一个LiquidityProvider的机制，帮用户提取得更快。
Vitalik还认为，如果L2的TPS非常高，将会遇到节点同步的问题，未来随着L2生态越来越繁荣，节点同步问题将会得到重视。
最后，Vitalik认为随着L2平台增加，未来Optimism、Arbitrum、Loopring等类似平台将会越来越多，那么不同平台之间的交互将会成为问题。目前这一问题的解决方案是通过MakerDAO的DAI的资金桥，Connext、Celer的cBridge、HopProtocol等协议来为不同L2搭桥牵线。
事实上，随着L2发展，众多DeFi项目也选择迁移至Layer2。
L2背景下的DeFi
据不完全统计，近一年来，DEX、钱包、预言机、合成资产等多个赛道DeFi项目宣布计划进入L2，Synthetix的SNX质押服务目前甚至已经在OptimisticEthereum上线；区块链数据索引项目TheGraph于2021年初增加对Layer2的支持；NFT加密收藏品项目Aavegotchi代币GHST开始迁移至Layer2解决方案MaticNetwork；预言机Chainlink早已构建Layer2扩展解决方案；衍生品交易平台dYdX更是直接集成StarkWareLayer2扩容方案；智能合约钱包Authereum采用StarkWareLayer2解决方案降低链上交易费......
可以说，DeFi要么完全基于L2开发，例如dYdX，要么部分基于L2，例如Uniswapv3。在可预见的未来，在L2手续费优势驱动下，随着L2安全性不断提升，所有DeFi项目将集体迁移至L2平台。
不过，随着2021年NFT出圈，DeFi光环减弱。例如，从2021年初至今，NFT总市值从10多亿美金增长至接近500亿美金，涨幅超过50倍，而同期DeFi市值只增加了不到8倍。
2022年以太坊L2发展展望
首先，以太坊L2与众高性能公链并存。
L2与众多高性能L1的春天即将到来,以太坊可能依然无法走出低性能/高手续费的泥潭，但生态规模将会指数级上涨，Solana、Avalanche、Polkadot、Mina、Difinity这样的高可用性的L1也会建立起巨大的网络效应。
然后，以太坊L2与ETH2.0并存。
有人会问未来随着ETH2.0上线，以太坊性能大幅提升，Layer2还有存在的必要吗？实际上，即便ETH2.0上线，以太坊获得64个分片，性能提升64倍，TPS达到960，真的能满足市场需求？不一定！但如果ETH2.0上线，在各个分片之上再加上Layer2，这样会让以太坊性能得到更大提升。因此，以太坊L2与ETH2.0并存将会是趋势。
最后，越来越多以太坊L2将会涌现。
目前，以太坊L2的发展格局为以zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum四大核心L2项目为首，ImmutableX/Hermez/Metis/Polygon等L2项目为辅。未来，随着游戏/NFT/元宇宙概念的兴起，类似Ronin这样的以太坊Layer2将会越来越多地出现。
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