ROLL:全面易懂的分析现有L2环境_TIMI

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介绍

区块链领域中最具争议的话题之一无疑是可扩展性。

更具体地说，扩展以太坊已经被证明是一个具有挑战性但必要的操作；随着其日益流行，要求将交易包含在区块中的请求增加，从而导致交易成本增加。以太坊主网以每秒处理约15笔交易，所以似乎有必要提高吞吐量。

为了减轻以太坊节点的负担，出现了许多限制主网所需处理或存储量的解决方案，每个解决方案都有自己的优点和缺点。

为了提高以太坊网络在其实际单链配置中的速度，现在正在使用多种可替代的扩展策略；它们都旨在从以太坊主区块链上卸载交易处理以提高可扩展性，但它们确实这以各种不同的方式。

值得注意的是，这些扩展技术并不仅限于以太坊，也可能用于其他网络。

今天这篇文章的目的是介绍区块链生态系统中主要的扩展可能性。

实际上，现有技术有各种共识算法和新的实现，比如分片方法，它们直接在基础层解决可扩展性问题。

正如在之前的报告中所预期和解释的，分片链仅占当前区块链的一小部分，这些区块链在最近几个月引起了人们的极大兴趣，包括在HarmonyOne上的DeFiKingdoms和Aurora(NearProtocol的EVM兼容链)的引入。这些生态系统发展的主要驱动力是部署在其中的应用程序，其更快的速度和更便宜的gas费用会给用户带来更好的体验。

《华尔街日报》：元宇宙暂未对用户全面开放，投资者已抢先进驻:12月30日消息，《华尔街日报》刊文指出，加密货币正在吸引所有人，无论是技术精英还是艺术家，而加密货币所依赖的区块链技术也定将在元宇宙中占据主导地位。大量的报道和数据显示，投资公司已经在元宇宙内购置房地产。Tokens.com的首席执行官安德鲁·基格尔(AndrewKiguel)在近期的一次采访中表示，在元宇宙内购置土地可以得到回报，就像250年前在曼哈顿购买土地一样。

此外，Facebook更名为Meta，Nvidia拥有Omniverse、谷歌的母公司Alphabet专注于开发人工智能，而苹果也在开发元宇宙可穿戴设备。虽然元宇宙仍然处于早期开发阶段，但大量投资者和科技独角兽企业已经着手布局元宇宙相关产业。[2021/12/30 8:14:49]

在分片链家族中，有可能找到以太坊2.0。

此外，还有构建在rollup之类的侧链和解决方案；这种技术继承了来自主层的所有安全性和共识协议，使它们比大多数其他扩展技术具有更大的优势。在这方面，这些解决方案可以被归类为“非托管”侧链。

从本质上讲，rollup收集大量的交易，在链下计算它们，然后将它们作为单个链上交易进行广播。

目前在以太坊主网上活跃的rollup分为两种类型：

ZK-Rollup(其中Zk代表零知识)，由有效性证明支持

Optimistic，通过欺诈证明实现

Solana服务器计划已全面启动，现已对节点验证者开放:10月15日，Solana基金会宣布与世界多家数据中心运营商合作，全面启动服务器计划。该计划允许Solana网络节点直接通过各个不同的数据中心提供商使用高质量裸机服务器，以进一步分散Solana网络的节点分布，使其更为去中心化，促进Solana网络验证者和相关社区的发展。

目前，Solana基金会已推出服务器计划协议，符合条件的节点验证者可在KYC认证后参与该计划。[2021/10/15 20:32:14]

在深入这个领域之前，有必要提一下什么是“零知识”证明。

零知识证明

从它的纯定义开始，零知识证明(ZeroKnowledgeProof,ZKP)是一组工具，可以在不揭示潜在假设的情况下验证信息。

“零知识”的表达源于没有提供任何(“零”)关于特定事实的信息的想法：这是由一组加密技术实现的，该技术使“证明者”能够在不披露任何数据的情况下，以数学方式向“验证者”表明一个计算断言是有效的。

ZKP已经被引入到区块链域以改进其功能。零知识证明可以分为交互式和非交互式两种类型。

交互式ZKP要求证明者进行一系列的活动或行动，以说服验证者他们拥有某些知识。交互式ZKP中所需的大部分活动都包含了数学概率思想。

非交互式zkp不需要证明者和验证者之间的交互，否则验证可能会在之后发生。在这种情况下，这类ZKP需要额外的计算机或软件。

聚币Jubi将于4月9日20:00全面开启六大主流币一键挖矿:据官方消息，聚币Jubi将于4月9日20:00（UTC+8）全面开启USDT、BTC、ETH、XRP、DOT、FIL六大主流币一键挖矿功能。用户在聚币存入USDT、BTC、ETH、XRP、DOT、FIL六大主流币任意币种，每日可得对应主流币奖励。本次挖矿属于无损挖矿，平台将承担由于交易及链上费用带来的磨损。具体规则详见聚币官方公告。

聚币Jubi将在满足用户需求的同时，为用户提供专业、稳定、高效的数字资产及衍生品交易服务。[2021/4/9 20:03:13]

所有的零知识证明(交互或非交互)必须满足三个先决条件:

完整性：如果一个陈述为真，验证者可以验证证明者持有所有必要的输入。

有效性：断言不能被反驳，验证者不能被说服证明者有必要的输入。

零知识：验证者除了断言是真还是假之外没有其他信息。其他各方的信息和个人数据保持匿名。

ZK-Rollup

零知识Rollups将所有交易数据提交到主链，它们使用所谓的Zk-Snark验证交易。

该加密工具由VitalikButerin于2018年推出。

缩写SNARK代表succinct,non-interactiveargumentofKnowledge：

简洁意味着证明比基础数据更短。

知识论证表明，如果没有适当的“证人”或证据来证明他们所证明的东西是真实的，一个证明者就不能构建被验证的证明。

BitMEX首席执行官：将透明、全面地解决问题:加密交易所BitMEX首席执行官Arthur Hayes在Twitter发文表示，“我知道过去72小时内发生的事件会使人们存在一些问题和疑虑。我们一直在听取意见，同时我的团队一直在收集事实。在接下来的几天里，我们将透明、全面地解决这些问题。”此前消息，加密货币交易所BitMEX遭受到两次DDoS攻击，导致出现短时宕机。两次DDoS攻击分别发生在3月13日10:16和10:40之间以及20:56左右。此前，BitMEX回应称是云服务提供商存在硬件问题，随后公告指出，DDoS攻击才是导致短时宕机的真正原因。[2020/3/16]

一旦这些验证证明完成并发布到主链，其中包含的所有交易都被声明为final。L2节点构造这些证明所需的处理能力非常高，因为它们使用加密活动。

ZK-rollup通过中继者(也称为操作者或验证者)合并交易，然后由中继者生成零知识证明来证明交易的真实性。在此之后，在主层上提交并发布证明。

OptimisticRollup

OptimisticRollups的基本假设是，所有已处理的交易都是有效的。事实上，这个名字来源于节点对链的乐观状态。

每当发现交易无效时，节点可以通过提供欺诈证明来质疑发现错误交易的整批交易：支持乐观的底层系统将在主链上重新运行一批交易rollups。

声音 | 蔡维德：Bakkt成立代表美金融界已全面接受数字代币市场:据金融界消息，北京航空航天大学教授、“千人计划”特聘教授蔡维德发文称，Bakkt的成立事实上就是代表整个美国金融界已经全面接受数字代币市场。而且不只是让少数人能够接触到金融代币的市场，而是让整个美国都能够合法合规的投资数字代币，所以Bakkt公司的成立是具有历史里程碑意义的。此外，他预测因为数字美元的出现，Bakkt的主要交易媒介有可能发生改变。[2019/1/4]

总的来说，OVM允许L2上的交易完成，即使它们已被L1拒绝为无效；如果交易被认为无效，L2链会重置到欺诈交易被发现之前的状态。由于欺诈性交易，所有后续交易都变得无用。

由于这种乐观的方法是建立在提交的交易总是真实的前提下，直到被证明是不同的，所以它被认为有点“基于信任”。

如果在生态系统中为玩家提供了适当的激励，那么这个假设就会变得现实。然而，为了防止出现最坏的情况，也有必要采取额外的预防措施。例如，当将资金从L2转移到L1时，Optimism有7天的持有时间，以便为验证者提供足够的时间来发现和标记任何欺诈性交易。

Optimism和Arbitrum是在以太坊上实现的两个最新的OptimisticRollups，它们是同类中最重要的。这些解决方案在以太坊社区中得到了大量关注和报道。

Validium

以类似于ZK-rollup的方式运行，不同之处在于数据保存在链下。因为交易数据不是发布在区块链上的，所以有必要采用额外的信任假设，因为用户必须信任运营者，以便在需要时可以访问数据。

Validium的链下数据存储有很多好处，包括更快的交易速度和保障了客户隐私，因为交易是不允许公众访问的。

然而，由于数据是在链下保存的，因此用户将无法轻松显示他们在智能合约中的可用金额。

因此，为了筹集资金，他们必须从中继者那里获得数据，并且必须对中继者的可用性做出假设。

为了解决这个问题,，StarkWare等解决方案提供了一个数据可用性委员会(DAC)，使它存储所有链下数据并在紧急情况下可以公开访问，从而使用户能够减少对这些中继者的依赖。因为它们仍然是使用零知识证明，不存在传播错误状态的危险；相反，用户此时必须相信的只是信息的及时性。

Validium解决方案是最近才出现的，因为它们建立在ZK-rollup所奠定的基础上，如果扩展解决方案的有效性证明套件越来越流行，它们可能会获得动力。

Validium的项目包括DeversiFi、ZKSwap(支付和交易平台)、Sorare(足球NFT游戏)和ImmutableX(NFT市场)。

Plasma

在Plasma家族中，你可以找到几个基本复制以太坊的区块链，它们通过信任最小化的桥架构连接到以太坊。每个Plasma链都可以采用自己的交易验证流程，但以太坊区块链仍然是真理的最终权威。

Plasma用户不需要对运营者抱有信心，而且总是有机会收回他们的现金，即使是在运营者不诚实或进行阻碍的情况下。虽然Plasma的发布在以太坊社区引起了极大的兴趣，但它也带来了一些挑战：新数据可用性的混合网络攻击，要求用户监控交易来检测恶意行为，以及对如果大量用户试图同时退出Plasma链，主链上的数据容量会减缓基于Plasma的系统的采用。

此外，许多Plasma设计一直受到一系列用户体验和安全问题的困扰，它们并不能促进智能合约的开发。例如，OMG和Polygon现在已经放弃了Plasma，这让一些人认为它已经死了。

比较

到目前为止，由于其允许开发者将他们的以太坊应用“复制和粘贴”到L2平台上的特性，OptimisticRollups得到了最大的关注和接受。

领先的以太坊主网应用，如Uniswap和Synthetix，已经开始使用基于概率Rollups解决方案的OptimisticRollups解决方案部署他们的应用。类似地，ZK-rollup和Validium解决方案虽然目前对通用智能合约提供的支持非常有限，但仍在积极实施中。

ZK-rollup相对于Optimisticrollup的一个主要优势是没有退出时间。中继者将无法系统，因为使用零知识证明来建立交易的真实性。

一般而言，这些举措的发展高度依赖于他们可以提供什么。零知识证明EVM兼容性的未来有望很好地促进基于有效性证明的L2解决方案组合的增长。

随着MatterLabs和StarkWare率先通过选择数据可用性来使用这些证明的可访问性，它们可能会超过Optimisticrollup。零知识证明所提供的安全性，以及中继者发布恶意活动的难度，使得L2系统使用它们的能力的未来看起来更加光明。

截至今天，整个L2领域的锁定总价值约为60亿美元。

从下面的图表中可以看出，我们已经从门户网站L2Beat获得了更新的数据，其中突出显示了OptimisticRollups如何保持市场领先地位，占总市场价值的70%，其中Arbitrum以31亿美元排名第一。采用ZK-Rollup的L2应用程序dYdX以9.95亿美元的价值位居第二。到目前为止，Validium提供了一个较低的TVL，随着IMX和Sorare的出现，这看起来很有希望。