ARBI:谁会成为 Layer 2 领域的新王者？_BIT

9月1日，以太坊通用扩容网络?Arbitrum?公测版正式上线，上线之初便得到了Uniswap、Sushiswap、Curve等众多DeFi蓝筹应用的追捧，不到两周时间，资金锁仓量便达到了22亿美元，超越了Fantom、Heco、Near等一众公链，直逼当前的二层龙头polygon。

Arbitrum资金锁仓量?数据来源：L2beat

Arbitrum的上线成为了Layer2发展史上的一个里程碑，也被很多人誉为「终于有了“真二层”」。二层网络，或者我们常说的Layer2，一般指的是以太坊的二层，它们的运行逻辑简单来说就是：通过在主链之外来进行计算或者存储，来减少主链上的数据处理，从而达到扩展性能的目的，但依然依托主链的状态安全。

其实，在比特币早期，Layer2就已经是一个备受关注的话题，当时，Layer2主要是用来解决比特币的支付扩容，提出了包括状态通道以及Liquid、RSK等为代表的侧链解决方案。

在进入以太坊时代后，除了已经出现的侧链与状态通道方案之外，还出现了一个新的扩容方案——Plasma，它曾是早期以太坊扩容方案的主角，但之后，由于Plasma方案的安全性问题，以及后来Rollup方案的出现和零知识证明技术的成熟，Plasma这一方案逐渐被人所抛弃，研究方向继而转向了目前主流的Rollup方案。

Layer2方案的分类

声音 | 邢台市委常委戎阳：加深对区块链理解认识 做到学以致用、推动发展:11月29日，邢台举办全市主题教育形势政策报告会暨第四期“邢襄讲坛”，邀请清华x-lab区块链实验室主任夏立，就区块链技术及相关政策作专题辅导。市委常委戎阳在主持报告会时强调，各级各部门要认真学习、消化吸收报告内容，持续加深对区块链技术的理解认识，掌握区块链技术的发展现状、发展趋势和发展规律，做到学以致用、推动发展。[2019/12/2]

这里所谓的Rollup，指的是将链下的多笔交易汇集起来，压缩成一笔交易，然后发送到主网中，从而达到节省交易费用、减少交互量的作用。而如何保证这些Rollup链下数据的安全性和真实性，则根据证明机制的不同，催生了我们熟知的两大主流扩容方案——ZKRollp和OptimisticRollup，他们在性能各有优劣，这个后面介绍，此次上线的Arbitrum就是后者。

由于以太坊分片时代的遥遥无期，Layer2一直被视为是接力以太坊生态的最佳方案，"现在的L2大约相当于去年7~8月的状态"，这是神鱼对于当前Layer2赛道的判断。

目前，Layer2从应用的宽度上来划分，可以主要分为两大类，通用型与垂直型，比如：Loopring、dYdX、Synthetix都是垂直领域的应用，通用型的比如有Arbitrum、zkSync等，他们相当于“Layer2公链”，如果未来出现Layer2霸主，那大概率也是从这个领域走出来。

作为一个刚刚开始崛起的赛道，Layer2被所多人寄以厚望，有人认为它将开启新一轮的“DeFi之夏”，有人认为会诞生一个堪比以太坊的Layer2，那谁有这个潜力？又有哪些?Layer2通用型项目值得我们关注呢？

声音 | 亿万富翁Druckenmiller：不理解为何需要比特币:据华尔街见闻消息，亿万富翁Stanley Druckenmiller表示，并不理解美联储为何被困在2%这一通胀目标。目前并没有陷入衰退，但必须保持警惕。此外，Druckenmiller还称不理解为何需要比特币，他既不会沽空、也不会做多比特币。[2019/6/4]

zkSync

zkSync是基于ZKRollup构建的Layer2通用解决方案，由MatterLabs团队开发。

目前zkSync网络只支持转账功能，而且支持的币种也比较有限，仅支持UNI、DAI、USDC等几十种主流币种，由于ZKRollup方案在兼容EVM上有比较大的技术难度，所以要实现像?Arbitrum现在的功能，还不太现实。在上月末，官方还推迟了测试网zkSync2.0的上线，并将测试网分3个阶段逐步开放，也正是因为这个原因。

有趣的一点是：在zkSync网络支付gas中，可以用其他代币代替，无需一定要拥有ETH，比如：在Gitcoin的捐赠中，如果你用zkSync网络中的DAI进行捐赠，你可以直接将DAI作为gas费，对于那些没有流动市场价格的代币，费用也可用其他代币支付。

而且zkSync在公开文档中也明确表示，未来将会发行自己的代币。

在zkSync网络，交易成本主要分为两个部分：链下部分和链上部分。链下部分是状态存储和零知识证明生成的计算成本，是固定的，官方估计每次转账约为0.001美元。链上部分是验证者必须支付以太坊gas以验证零知识证明，成本主要以太坊主网的gas价格为准，但这比正常的ETH/ERC20转账成本会便宜几个数量级。

声音 | Samson Mow：很难理解为何质疑Liquid网络不是真正的侧链:据Bitcoinist消息，Blockstream首席战略官Samson Mow近日表示，很难理解为何会有人质疑Liquid网络并不是真正的侧链。Liquid网络与两种数字货币锚定，并且其数据可在其他链上被验证。[2018/10/13]

证明机制：零知识证明

zkSync优势：每笔交易数据都存在主链上，安全性较高；退出二层的网络比较快。

zkSync挑战：生成零知识证明需要大量计算资源，对zkSync验证者硬件门槛比较高；实现通用智能合约功能难度较大。

OptimismEthereum

OptimismEthereum采用的是OptimisticRollup扩容方案，在今年1月15日，Optimism团队就开启了主网的试运行。

Optimism团队希望能在以太坊上建立即时交易和可扩展的智能合约，团队已经在Layer2上创建了兼容EVM的方案OVM，Optimism是一个具有完整的跨层移植功能的扩容解决方案。

目前，只有申请进入白名单的项目然后才能部署到OptimisticEthereum主网上，已经搭建在Optimism上的项目并不多，主要包括跨链桥OptimismGateway、Hop.Exchange、Celer?bridge；DEX平台uniswap、Kwenta、Rubicon、1inch；以及期权交易平台Lyra、合成资产Synthtix等13款应用。

动态 | 美国德克萨斯州寻求由区块链提供支持的ID管理解决方案:9月17日消息，德克萨斯州奥斯汀市一直致力于为遇到无家可归者的人们开发区块链驱动的身份识别系统。该倡议被称为MyPass，计划中的最终产品是一个平台，将个人记录和id的数字副本收集在一个手机号码或电子邮件地址下，使实体副本冗余。一个人与不同服务的所有交互都可以使用区块链记录在一个台账上，而不是在多个由个人管理的数据库之间存储数据，在每次交互发生时，由经过验证的机构和个人组成的机构和个人验证每个交互。这个想法来自于在难民营中实施的类似项目，比如世界粮食计划署在约旦的建筑项目。[2018/9/17]

已经搭建在Optimism的项目

官方之前表示「现在还不具备完全解除白名单的条件，并计划在未来三个月内进行一次重大升级」。9月13日，Optimism宣布将主网的吞吐量限制提高了一倍，每天最多可以处理20万笔交易。

在使用Optimism网络时，以下两点和以太坊是完全不一样的，大家一定要明确：

第一：交易是按先进先出原则处理，所以提高Gas价格不会对交易执行速度产生影响。

第二：目前，Optimism通过使用gaslimit来编码有关在L2上的执行交易信息和在L1上发布交易成本的信息，所以不要试图去修改应用程序自动提供的gas限制，否则可能会导致您的交易被拒绝。

证明机制：欺诈证明

Optimism优势：数据存储于主链之上，支持通用智能合约技术较容易。

Optimism挑战：退出二层周期较长，这也是所有采用欺诈证明机制的Layer2方案所面临的一个问题，整体安全性略低于主链与ZK方案。

中国纪检监察报：中国区块链发展的最大挑战是“如何让监管理解区块链并适度监管”: 中国纪检监察报发文表示，区块链底层技术获得实质性突破之前的这个阶段，恰恰是一个战略机遇期。如果中国区块链行业能紧密合作，监管能够适当包容、鼓励，中国在区块链领域引领全球指日可待。实际上，区块链技术最终必然演化为“监管融入技术”的模式，区块链的难以篡改、共享账本和分布式的特性，更易于监管介入，获得更加全面实时的监管数据。让监管机构本身也参与到技术中去，通过技术本身实现对技术的监管，最终化解区块链与监管的冲突。[2018/3/6]

Arbitrum

Arbitrum最初是在普林斯顿大学的一个学术项目，由团队OffchainLabs建立。

Arbitrum的证明机制和上面的Optimism类似，不同的地方主要体现在上传到主链上的数据有所区别。在处理过程中，当有人认为二层数据是有争议时，可以通过缴纳保证金并提交证明，这时候合约会对其进行仲裁，在OptimisticRollup方案中，会在主链上模拟执行一次完整的合约调用，消耗较高成本；而ArbitrumRollup方案中，首先是在二层通过多轮交互，缩小其中的争议范围后才会上主链进行模拟，交互次数降低，减少了链上解决争议的成本，这是两个方案最大的一个区别所在。

今年?5月，Arbitrum首次向开发者开放，9月1日公测版上线，同时下线了白名单机制。与Optimism类似，目前Arbitrum对于网络处理容量上限的有着明确的限制（80,000arbgas/s)，容量与以太坊L1的当前容量大致匹配，但Arbitrum也表示，随着系统稳定，之后会逐步提高速度限制，并继续提高性能。

也正是这个限制，目前Arbitrum的gas费并不是很低，被大家所诟病，特别是当大量交易涌入而达到网络容量上限时，那么L2的费用还会进一步上涨，但相比主链来说，费用还是能减少数十倍。

Layer2转账ETH的手续费对比?数据来源：l2fees

不可否认的是，Arbitrum打响了Layer2生态发展的第一，但目前，Arbitrum上面充斥了太多的土狗项目，大家一定要注意风险。

证明机制：欺诈证明

Arbitrum优势：数据存储于主链之上，兼容EVM比较容易；对传统OptimisticRollup方案进行了优化，能进一步降低费用。

Arbitrum挑战：退出二层周期较长，整体安全性略低于主链与ZK方案。

StarkNet

StarkNet是由StarkWare主导研发的Layer2扩容通用平台，类型上与上面我们说过的zkSync类似，不同之处主要体现在两种不同的零知识证明。

zkSync使用的是zk-SNARKs；StarkNet使用的是zk-STARKs，篇幅原因，两种技术的细节差异就不谈了，我们只需要知道最终的差异是：zk-SNARKs的链上存储空间和gas消耗都要更小，但zk-STARKs在安全上更胜一筹。

今年一月，StarkWare公布了StarkNet发展的路线图，团队将分三个阶段完成最终Layer2生态的部署，从单应用Rollups逐步过渡到多应用Rollups，并最终实现整个治理的DAO化。

StarkNet路线图?计划在年底前完成多应用的汇总

但目前，StarkNet还处于测试阶段，9月1日，StarkNet发布了Alpha2测试版本，首次支持智能合约之间的交互，据悉，团队目前正在为StarkNetAlpha主网的发布做准备，届时将会通过白名单的形式上线应用。

其实，除了上面说的StarkNet，Starkware还提出过另一种扩容方案StarkEx，目前，使用StarkEx方案的应用不多，分别是下面四个：DeversiFi、dYdX、ImmutableX和Sorare。

StarkEx虽然也属于ZKRollup，但数据并不全部上传到一层主链，所以，理论上能有更高的可扩展性和处理速度，也正是因为这个原因，相比其他Rollup方案，StarkEx网络的数据可用性和安全性风险要更高。

证明机制：零知识证明

StarkNet优势：数据存储于主链之上，相比其他ZK扩容方案，安全性更高。

StarkNet挑战：EVM兼容技术难度较大，gas费相对zkSync要稍高。

Polygon

Polygon从前叫做MaticNetwork，它的二层链所采用的的技术是plasma。

plasma从本质上来说属于侧链范畴，首先，在以太坊上创建智能合约，将其作为以太坊主网和plasma子链的连接，这个plasma子链甚至可以是一条私链，数据计算和处理都是plasma子链中，layer2的执行者只需要周期性地向主链递交“状态承诺”来为保证链下数据的可信，这种方案安全性是比较低的，所以基本被很多主流研究机构所抛弃了。

比如，之前专注plasma的OMG基金会，在今年也提出了新的扩容研究方案——Bobanetwork，而Boba所采用的就是Rollup方案中的Optimistic。

鉴于Polygon的尴尬地位，所以不少人将现在的Polygon视为伪二层，但Polygon将自己定位为Layer2解决方案聚合器，这在一定程度上为Polygon找到了另外发展路径。而且，Polygon还收购了由iden3推出的ZKRollup扩容网络Hermez，在一定程度上减少了对伪二层的质疑。

证明机制：欺诈证明

Polygon优势：极高的扩展性，EVM很容易兼容。

Polygon挑战：安全性在上述几种方案中最低。

总体来看，OptimisticRollup是在目前技术背景下最容易实现的一种方案，但是其本质上依然没有从根本上解决资产的安全性问题，ZKRollup方案则可能成为最终的Layer2方案，但如何追赶OptimisticRollup生态发展的先发优势，这也是摆在ZKRollup方案上的难题。

纵观所有不同的Layer2通用方案，我们发现，目前的Layer2并没有一个完美的解决方案，不同的方案都在安全性与效率之间做出了权衡，或是前者或是后者，但最底层、最核心的有效解决方案只能是在layer1上来进行，这也是Eth2分片的重要性所在。

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