TPS:以太坊合并的到来将带动Layer2解决方案繁荣发展_tps币行情

第2层是解决方案的统称，旨在通过提高TPS性能并降低gas费用来扩展比特币、以太坊或任何其他“核心”区块链。这些解决方案被称为“第2层”，因为它们位于第1层网络之上。

为什么需要扩展解决方案？

可扩展性仍然是区块链应用程序开发和采用的关键瓶颈。目前，比特币主链平均每秒3-7，而以太坊主链平均每秒10-15笔。与Visa或Mastercard等传统支付处理器相比，两者都相形见绌，后者平均每秒处理约2,000个，容量高达20,000。

尽管区块链的去中心化和私有性质具有固有的优势，但必须由全球共识网络接受、挖掘、分发和验证每笔交易这一事实在速度方面产生了问题。区块链项目发现很难同时实现去中心化、可扩展性和安全性。这个问题被称为区块链三难困境。

以太坊网络尤其关注这一点，该网络已经经历了去中心化金融(DeFi)应用程序爆炸式增长和采用率增加的压力测试。当网络变得拥挤时，用户会争相更快地处理他们的交易。由此产生的每个区块中的空间竞标战通常将天然气价格推高，使大多数去中心化应用程序(DApps)完全不可行。

在2020年10月发表的一篇文章中，VitalikButerin指出，由于汽油费上涨，许多非DeFiDApp已被排除在网络之外。UniLogin服务旨在让新用户直接从浏览器登录以太坊，但发现自己无法跟上汽油费，有时费用超过130美元。由于汽油价格导致在以太坊主网上执行不可行，其他应用程序被迫迁移到测试网。

第1层和第2层扩展解决方案有什么区别？

术语“第1层”是指任何给定网络的底层核心区块链架构，而“第2层”是指位于底层区块链之上的覆盖网络。例如，比特币本身是第1层网络，而闪电网络是第2层。

以太坊2.0升级等解决方案被称为第1层，因为它们从根本上改变了整个区块链。虽然以太坊2.0正在努力通过称为分片的过程将网络的计算负载分离到子区块链中来进行改进，但预计升级不会很快完成。

建立在第1层之上，大多数第2层解决方案以由项目、第三方或去中心化方组运行的服务器为中心。与直接向第1层网络提交交易不同，用户可以通过将它们提交到第2层网络来节省燃料，后者将它们捆绑成批次以提交给第1层网络。

第2层解决方案有哪些不同类型？

第2层扩展解决方案的目的是在不增加中心化或篡改底层区块链安全特性的情况下提高TPS。与使用验证器来确保安全性的侧链不同，Layer2解决方案直接继承了底层链的安全性。第2层解决方案主要分为三种类型：

状态通道，例如比特币的闪电网络和以太坊的雷电网络，促进了区块链和链下通道之间的互连，以提高容量和TPS。状态通道不需要底层网络上的节点进行验证。相反，当交易在状态通道上完成时，最终的“状态”和所有相关的变化都会记录到底层网络上。一般来说，状态通道以去中心化为代价提高了可扩展性。

零知识(ZK)汇总，例如Loopring和Starkware捆绑(rollup)链下传输，带有称为简洁非交互式知识论证(SNARK)的加密证明，然后将其传递到第1层网络。ZKrollup智能合约维护了第2层网络上所有交易的记录，只能使用SNARK证明进行更新。由于这种结构允许ZK汇总仅使用证明而不是所有交易数据进行操作，因此块验证更快、更便宜。ZKrollup支持资金从Layer2到Layer1的即时转移，因为ZKrollup智能合约接受的证明已经验证了提交的交易。ZK汇总提供快速的确定性以及高水平的安全性和去中心化，但与乐观汇总相比，EVM兼容性较差，与其他解决方案相比，计算量更大。

Optimism汇总，例如Optimism和OMGX从他们假设证明是有效的事实中得出他们的名字。这些解决方案提供了增强的可扩展性，因为它们默认不执行任何计算，而是在每次交易后简单地向主网提出一个新状态。为了确保在提交到第1层之前检测到欺诈行为，每笔交易的提交都需要一个保证金。提交交易后，会提供一到两周的时间，任何人都可以在此期间质疑提交的证明。如果欺诈被证明，保证金将被削减，并且发现欺诈的用户将获得他们在证明欺诈中花费的气体的补偿。由于所有交易数据都保存在第1层链上，乐观汇总提供了高水平的安全性和去中心化，但代价是链上交易的等待时间较长。EVM)和Solidity，它们还提供了比ZK汇总更高级别的灵活性。

Polygon(MATIC)和OMGNetwork(OMG)等Plasma链作为连接到以太坊网络的独立区块链运行，类似于Polkadot(DOT)和Kusama(KSM)平行链.由于它们本质上是以太坊主网的较小副本，因此这些解决方案也被称为“子链”。该解决方案无需处理以太坊网络上的所有内容，而是允许将交易卸载到多个等离子链中，然后按计划与主网同步。与乐观汇总一样，Plasma链通过防欺诈确保安全性。该解决方案提供高TPS性能和低交易成本，同一Plasma链上的两个用户之间需要零费用。缺点是Plasma链仅支持有限范围的计算，并且需要等待一段时间才能退出到第1层以检查欺诈行为。

以太坊Layer2解决方案有哪些问题？

DeFi领域的关键创新驱动因素之一是可组合性，这意味着任何项目都能够利用另一个DApp的工作来开发创新的、更强大的应用程序。ERC-20标准允许以太坊智能合约作为构建块工作，可以混合并匹配到更大、更复杂的系统中，这一概念在DeFi中通常被称为“货币乐高积木”。

第2层解决方案的出现对这种可组合性构成了重大威胁，因为DApp失去了与不在同一个第2层解决方案上的任何DApp互操作的能力。在第1层，交易可以与多种DeFi协议交互以创建新产品，第2层将这些交易锁定在自己的链上。到目前为止，AAVE仅在Polygon上可用，而Uniswap(UNI)仅在Optimism上可用，因此，没有任何交易能够同时调用它们的智能合约。

除了限制可组合性之外，DApp在第2层解决方案中的碎片化还带来了主要的流动性问题。每次DApp移动到第2层链上时，它都会从更广泛的生态系统中移除其相关的流动性。在所有ERC-20流动性曾经存在于底层以太坊网络上的情况下，向第2层的转变将把这种流动性分散到各种较小的池中。

结论

尽管存在潜在缺陷，但第2层解决方案将在确保以太坊网络的可扩展性方面发挥重要作用。由于仍在开发中的各种不同项目，没有一个单一的第2层解决方案脱颖而出。VitalikButerin本人赞成采用汇总，并表示“以太坊生态系统可能会全力以赴作为近期和中期未来的扩展策略。”

随着第2层技术的不断成熟，随着主要参与者的建立，细分应该会减少。Polygon等项目还致力于通过开发第2层到第2层桥接等互操作性技术来限制对可组合性和流动性的损害。后期相信等以太坊合并后的第2层解决方案将空前繁盛。

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