今年下半年有几个确定性的热点：NFT、波卡生态以及Layer2。本篇笔记就来自国内头部加密领域投资机构分布式资本对Layer2赛道的观察。黄凌波对Layer2不同解决方案的介绍，也可以作为一个科普类文章来学习。
笔记会分上下两篇输出。以下，Enjoy：
先介绍下分布式资本，成立于2015年，是中国首家专注于区块链的投资机构。我们投资了将近两百个区块链领域的项目，70%以上是海外项目，包括ETH、波卡等项目，我们都是早期私募的投资人。
Layer2是我们比较关注的方向，分布式是ETH最早的支持方和投资人，ETH生态我们会持续保持深度关注和支持。
我们的创始人是沈波总，万向的肖风总和以太坊的创始人Vitalik是分布式资本的联合创始人。分布式资本分布于上海、纽约和硅谷。
一、
Layer2介绍
我们一直觉得Layer2的出现是必然的状态。左边的图是GAS费的统计。近一年GAS在整体升高，当然和Defi与NFT的火热密不可分。右边是Debank统计的DEX上的交易数据，在近一年时间呈现了非常活跃的状态。交易费和吞吐量的上升，导致现在以太坊Layer1的网络已经无法支撑整个生态的发展。因为Layer2的出现是有其必然性的。
Layer2的解决方案包括Rollup、Validium、状态通道、侧链以及Plasma等。后面我会具体介绍每种解决方案的优缺点已经发展方向。
“四川比特币矿场集体断电”排名微博热搜榜第13位:微博热搜数据显示，“四川比特币矿场集体断电”登上微博热搜榜第13位。[2021/6/20 23:50:53]
大家知道，ETH正在进行2.0的推进。1.0是POW，2.0会采用POS的共识机制。大家会有产生一个问题：ETH2.0之后，吞吐量会大幅上升，GAS费会大幅降低，那Layer2还有没有存在的必要？
第一，
ETH2.0目前依然处在信标链的第一个阶段过程中，还非常早期。在阶段2POS才会和目前POW的链融合，2阶段才是最终实现2.0POS的状态。整个过程至少需要两年的时间。这段时间中，Layer2的应用就是必不可少的。缺少了Layer2，以太坊基础能力就会跟不上生态的发展速度。
第二，
以太坊2.0上线之后，Layer2的Rollup技术，包括ZKRollup和OptimisiticRollup在基于以太坊2.0是可以有十倍以上提升的。以太坊2.0可以分片，主链的数据容量可以增加，对Layer2本身也是利好。以太坊2.0的实现过程，也会考虑Layer2的技术方案。
二、
Layer2生态情况
这张表格中，横向第一行是各种主流Layer2的分类，纵向第一行是使用Layer2的行业分类，包括Defi、游戏、NFT、钱包和Cefi。
从表格中可以看到，Defi类的项目是最多的，其次是游戏类型的。NFT类型也开始逐渐增多。而钱包和Cefi也正在支持主流的Layer2技术。
四川调研加密货币挖矿行业:国家能源局四川监管办公室于2021年6月2日召开“虚拟货币”有关情况调研座谈会，此次座谈会成为加密行业关注的焦点。据悉，本次座谈会中，国网四川省电力公司、四川能源投资集团分别汇报了各自供区内虚拟货币“挖矿”有关情况及相关建议、关停虚拟货币“挖矿”对今年四川弃水电量的影响分析；四川电力交易中心汇报水电消纳示范区内大数据企业参与市场交易有关情况及相关建议；售电公司汇报代理大数据企业参与市场交易有关情况及相关建议。（华夏时报）[2021/6/4 23:11:44]
我们可以看到，大部分游戏项目选择了Plasma，而基本没有游戏会去选择Rollup或Validium、侧链的方向。背后是有技术原因的。
主流Layer2技术的背后是GAS费、性能和安全性的不同，这些不同会造成最终不同的应用有不同的选择。
下面我会分别介绍下Layer2上的六种不同的技术方案。但我本身也是做投资的，而非技术出身，所以不会讲的特别高深。会从应用和优缺点角度介绍。
1、OptimisiticRollup
这项技术将所有数据打包压缩后放到以太坊上，解决数据可用性的问题。在GAS费、TPS和安全性三点上，安全性的核心就在于数据可用性。Layer2是不在以太坊的Layer1上形成一套交易行为，而在Layer2上生成一套交易行为的账本。我们把账本放到Layer1的过程就是Layer2把数据放到Layer1的过程。
要能保证账本的真实有效，而不至于将Layer2上造假的账本送到Layer1上。数据可用性的意思就是指在Layer2上账本中的数据是在链上是可查、透明、可追溯的。这套数据放到Layer1以太坊的账本中可以被认为是真实的。
TokenBetter交易所：平台负责人接受四川省相关机关调查已20多日，情况未知:11月9日，TokenBetter交易所官方微博发布消息称，交易所负责人现正在接受四川省相关机关调查，已20多日，情况未知。并未跑路，为了自身资产安全，不信谣不传谣。 不当的处理方式会造成资产充公，为了自身资产安全请耐心等待。[2020/11/9 12:06:05]
数据可用性的核心是指数据是在链上的，可以追溯，通过查证的方式了解是否是真实的账本。数据的不可用就是指数据是链下的。溯源无法获取，比如网关或资金池里的Layer2可能就不是在链上的，资金是谁的就无法查到。这样的网关上的数据放到Layer1上就依然是不可用的，因为最终交易的账本和交易记录都不可查。
OptimisiticRollup和ZKRollup解决的问题都是数据可用性的问题。它们的数据都是链上的，通过压缩打包的方式放到Layer1上。两者的核心区别是数据的验证方式不同。
OptimisiticRollup是乐观型的，它认为交易者和参与者都是友善的，不会作恶。所以OptimisiticRollup的交易验证是事后而非事前的。它的验证机制被称为欺诈证明。交易发生之后，如果有人提出交易有问题，需要提供一系列的证据，在欺诈证明中验证是否真实，是否有问题。
ZKRollup认为所有的交易者、参与者都是作恶的。它的验证是事前而非事后的。它是通过零知识证明技术通过加密方式验证交易在事前就是真实的。
总体来说，OptimisiticRollup更加被动，而ZKRollup比较主动。因为OptimisiticRollup是事后的欺诈证明，可能会有一定的延时性。交易被确认需要一定的延时，需要经历了欺诈证明交易无误才能被确认。比如在Arbitrum测试网上线之后，欺诈验证就需要30分钟时间，而不像ZKRollup是事前验证，即时性会比较好。
动态 | 四川“区块链知识资产联盟链”成立:9月11日消息，四川数字出版传媒有限公司、成都万象百汇科技有限公司、成都市区块链专业委员会等在成都共同发起并成立全国第一个知识产权联盟链——“区块链知识资产联盟链”。[2018/9/11]
OptimisiticRollup的项目，主要是Offchain和Optimism，Optimism用的是OVEM，Offchain用的是AVEM，两者的不同主要在欺诈证明。Optimism是单轮的欺诈证明，Offchain是多轮的欺诈证明。是把欺诈证明分割成很多份，挑出其中有问题的进行证明。一般来说，单轮的欺诈证明会相对更快一些，多轮的会慢一些。
目前DeFi使用的技术方式都是OptimisiticRollup。核心原因是因为OptimisiticRollup和以太坊EVM的兼容性更好。而ZKRollup对EVM的兼容性则不太友好。OptimisiticRollup的GAS费也比较友好。
图中我们也能看到主要的几个OptimisiticRollup项目的发展进程。主要还是测试网，主网还没有上线的状态。其实整个Layer2只是到了快要接近里程碑的阶段。
2、
ZKRollup
其实前面已经介绍了不少关于ZKRollup的情况。ZKRollup和OptimisiticRollup有一个优点是一致的，它们都有数据可用性，数据都在链上，因此安全性更高，不容易被攻击。
数据：以太坊上DeFi协议总锁仓量618亿美元:据欧科云链OKLink数据显示，截至今日16时，以太坊上DeFi协议总锁仓量约合618亿美元，环比上升0.56%。
近24小时锁仓量增幅前三名的DeFi协议分别是B Protocol（+139.46%），DeFiner（+34.81%）以及BarnBridge（+16.26%）。
当前锁仓量排名前三的DeFi协议分别是WBTC 79.3亿美元（-0.53%），Maker 7.05亿美元（-1.04%）以及Compound 67亿美元（+0.62%）。[2021/3/19 19:00:52]
但OptimisiticRollup因为有欺诈证明的原因，会有一定的延时性，而ZKRollup因为是事前的验证，没有延时的问题。但它们也都有各自的问题。
ZKRollup因为是事前验证，对算力要求比较高，会消耗比较高的算力，GAS费也就会相对比较高。可能要达到几十万GAS的量级。并且ZKRollup和以太坊EVM的兼容性并不太友好。
OptimisiticRollup的OVEM和AVEM还是会有少量的不兼容性，但不会影响安全性，不算核心问题。但欺诈周期长，会有一定的延时性。有些项目已经提出了解决方案，会有第三方来做网关解决延时性的问题。类似担保机构，所有延时的交易由它来承保。交易方就可以得到及时的确认。但这只是一个方案，还没有真实的解决。
ZKRollup的GAS比较高，但OptimisiticRollup的gas就比较低，可能就几万的量级。TPS两者都差不多，至少达到几千TPS的级别。而且ETH2.0上线之后，两者都可以至少提高十倍TPS的容量。
市面上有观点认为ZKRollup整体上要优于OptimisiticRollup，具有低延迟，是事前验证，更符合别人的理解。不像事后欺诈验证的时间比较长，还需要交易参与方提交数据进行验证，会有些麻烦。ZKRollup则基本可以全自动的运行。所有会有很多人看好ZKRollup。虽然现在对EVM的兼容性还不够，需要改进。
不同的ZKRollup有不同的技术路径，不同项目用来验证的证明器的验证时间可能会不太一样，取决于链路大小和硬件容量。从几分钟到十几分钟不同。
不同的ZKRollup项目也会选择不同的设置。会分为三类设置，可信设置、可更新设置和透明设置。
上图是ZKRollup发展现状的整体介绍。ZKRollup的技术难度相对OptimisiticRollup会更高。因为要在事前使用零知识证明技术验证数据的安全性，技术难度非常高，所以整体进度相对OptimisiticRollup也是更低的。
图上有核心的几个做ZKRollup的项目，现在也出现了一些新变化的ZK技术。而由于ZKRollup和以太坊EVM的兼容性不够，很多以太坊的Defi项目都并没有使用ZKRollup技术方案，更多是在尝试和探讨阶段，从长期是被看好的。
3、Validium
Validium的背后也是ZK技术，但它有不同于Rollup的一点。Validium的数据是不可用的，数据是在链下的。Validium的数据可用性是由链下的数据可用性委员会来决定的，有点类似POA的概念，相对是比较中心化的方式。数据可用性委员会由八位参与者组成，由他们决定数据是否可用，并且可以对网络中的账户进行冻结和修改。所以Validium的整套体系是比较中心化的。
但它本身延时性比较好，而且不容易受到攻击。但和EVM的兼容性也比较差。数据不可用是比较大的问题。GAS费也有可能会高，用的是透明设置，在Layer2的区块未被填满时，可能GAS费会比较高。
目前主要使用Validium技术的是STARKEx，基于这个项目的生态应用包括大家比较熟悉的dydx和DeversiFi。数据委员会这样的体系未来可能会适用于一些托管性的系统。可能传统的中心化体系想要进行Defi活动，我个人认为可能会更偏向于使用Validium体系
4、侧链
侧链是独立于以太坊的另外一条链，也不需要是POW或POS的，可以有自己独立的共识机制和区块参数。它的优点是，无论是POS等共识机制，目前解决性能的技术方案是比较成熟的。代码和数据也比较独立，不会增加同步的负担。
但侧链的问题是，安全性特别差。因为整套账本就是在侧链上的。侧链如果参与者不够，很容易作假。抗审查性差。比如POS参与者很少，就很容易作恶。最终性也会很差，就是如果作恶和造假，数据依然会被传输到主链上。所以侧链安全性的问题会比较大。
因为侧链可能存在的安全性问题，大部分项目方开始转向其他的解决方案。也有的Defi项目会选择同时做侧链和Rollup的技术解决方案，而更多会使用Rollup的方案。
5、
状态通道
状态通道使用的人非常少，核心优势是延迟非常低。主要是做Layer2和Layer1之间的状态通路。它的问题是如果通道中断，就无法受到最新的情况。它的利用率比较低。状态通道要写得非常明确，需要填满多少ETH才可以。但填满需要很多笔交易，本身就比较慢。而且必须是写好的ETH数量，不能少和多，也会有很大的不可用性。
这就形成了状态通道可能的应用方向——小额支付。比如在游戏应用中可以使用状态通道的方式。因为都是小额支付，很容易状态通道可以被填满和使用。另外一个应用是预测市场。
因为状态通道内的状态都是被写死的，很多过于负责的金融行为是无法被写死的。比如有多少人参与Uniswap的交易是无法计算的，是没有上限的。而状态通道则需要把参与的人数等数值写死。就只能是适用于游戏和预测项目。比如预测下雨或不下雨的状态。游戏也是比较简单的状态类型。
虽然状态通道不是复杂的技术，但做起来很麻烦。要把整体状态都罗列进去是很麻烦的事情。
现在像Connext等项目正在做Layer2之间的流动性，是使用了状态通道。因为Layer2本身有些用的ZK，有些用的Optimisitic。Layer2之间的流动性如何来实现，有些项目就是用状态通道来解决的。
以上是前半部分笔记的内容。
Layer2的技术方案中还有最后一个Plasma的介绍将放到下篇笔记中介绍。
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