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热点丨Gas 费暴涨，Layer2 扩容能否解燃眉之急？

热点丨Gas 费暴涨，Layer2 扩容能否解燃眉之急？
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作者|MohamedFouda
【热点丨Gas 费暴涨，Layer2 扩容能否解燃眉之急？】Ethereum的可编程性允许开发者设计出几种在比特币上无法实现的扩展解决方案 。 在过去 ， 这往往只意味着创建新的智能合约 。 这使得团队能够快速获得资金 ， 通常是以ERC-20代币的形式 ， 并将其重点转移到构建可扩展性协议上 。 这些协议中的几个协议在一年左右后推出 ， 但采用率极低 。 这是由于熊市导致对加密技术的兴趣不断减少 ， 再加上在推出前人们兴趣也不大 。 然而 ， 在2019年底 ， 潮流开始转变 。 市场逆转 ， 兴趣增加 ， 网络利用率提高 ， 以及一些技术发展 ， 使Layer2项目重新回到大家的视野中 。
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自2020年1月以来 ， Ethereum网络的利用率提高 ， 同时交易成本也增加了10倍 ， 这鼓励了一些团队正式推出他们长期以来一直在努力的项目 。 最近 ， 我们看到在过去的几个月里有许多项目推出 ， 他们进行着激烈的竞争为了被人们采用和关注 。 本文描述了这些解决方案 ， 并从投资的角度讨论了它们迄今为止成功的原因 。
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外链规模化解决方案进入了激烈的竞争模式
EthereumLayer2解决方案的类别
EthereumLayer2项目有不少 。 我们将它们分为三种:
第一种包括支付可扩展性解决方案 ， 如Raiden、LiquidityNetwork和Spankchain（基于Connext） 。 这些解决方案大多使用状态通道 ， 并受到比特币的闪电网络的启发 。 这些项目在2017年底或2018年初成功通过ICO进行了融资 。
第二种是出于对更灵活的扩展解决方案的需求 ， 这些解决方案超越了支付扩展性 。 能够支持任意智能合约交易和扩展dapp以及DeFi应用的解决方案 。 这个小组的先驱项目之一是PlasmaChains--它后来产生了Loom网络、OMG网络和Matic等项目 。 由于Plasma实现的复杂性 ， 特别是围绕数据可用性 ， 一类新的通用可扩展性解决方案正在产生：Rollup解决方案类 。 Optimism/OVM开创了这一方向 ， 它的解决方案如zkRollups也随之而来 。
第三种Layer2解决方案与前两组方案相交 ， 重点是增加Ethereum区块链上没有的额外功能 ， 具体来说就是隐私 。 这方面的突出项目是Keep和Aztec 。
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一个以太坊侧链的简化图
链外通用可扩展性解决方案
该组是目前最活跃、讨论最多的Ethereum可扩展性解决方案 。 虽然"通用可扩展性"一词在技术上可能并不准确 ， 但它确实反映了这一类解决方案的目标：扩展任意Ethereum交易的数量 ， 包括智能合约交易 。 这是一个比单纯促进链外支付更难的问题 。 从技术角度来看 ， 这些解决方案是Commit链 ， 一般可以允许扩展任意交易 。
虽然这个领域的项目可以根据不同的技术指标进行多种分类 ， 但我们将其整理为：
等离子体链(PlasmaChains)
交易分组和压缩(Rollups)
在上层 ， Plasma解决方案创造了一个可以执行任意交易的替代空间 。 在这一类别中 ， 链外交易数据被隐藏在Ethereum主链中 ， 当用户想要退出侧链返回Ethereum主链时 ， 这就带来了挑战 。 这就是所谓的数据可用性问题 。
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另一方面 ， Rollup解决方案可以被认为是压缩技术 。 可以将多个交易压缩在一起 ， 减少交易大小和交易验证成本 ， 让Ethereum链处理更多的交易 。 在这种情况下 ， 所有的交易数据仍然存储在Ethereum区块链上 ， 这提高了Layer2交易的安全保障 。
竞争
在前面提到的每一个类别中 ， 都有一些目标不同、技术结构不同的努力 。 对这些项目进行详细的比较需要几篇文章 ， 所以我们将重点讨论更高层次的问题 。
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Ethereum的一般可伸缩性解决方案的分类
基于等离子体的解决方案
在Vitalik的Plasma论文之后 ， 等离子体缩放解决方案率先进入市场 。 对于不同的用例 ， Plasma的实现会有很大差异 。 Plasma的第一个生产实施是由LoomNetwork在2018年使用称为PlasmaCash的Plasma变体完成的 。 Plasma现金专注于非可变代币（NFT）和游戏 。 该项目最终离开了Ethereum生态系统 ， 创建了一个独立的区块链 ， 并将其重点转移到企业应用上 。 Loom是一个有趣的案例研究 ， 说明Layer2项目在针对主流用例（如Gaming）时面临的挣扎 ， 这些用例与ETH作为金融资产的关系并不紧密 。
另外两个项目 ， Matic和OMGNetwork ， 紧随Plasma其后 ， 并成功推出了各自的主网 。 这两个项目主要专注于扩展一般的Ethereum交易 。 Matic使用自己的token在侧链上使用PoS共识机制 。 OMG网络在方向上是相似的 ， 但该网络目前依赖于固定数量的验证者 。
Rollups解决方案
Rollups扩展实施是市场上相对较新的进入者 。 它们旨在通过将存储在Ethereum的区块链上的交易数据以捆绑/压缩的格式保存 ， 来解决数据可用性问题 。 这种交易分组的主要目标是降低验证成本 。 分组后的交易并不直接由Ethereum共识机制进行验证 。 相反 ， 使用不同的机制来证明这些交易的有效性 。 两大类卷展解决方案 。 OptimisticRollups和zkRollups,执行这些验证的方式不同.在OptimisticRollups中 ， FraudProofs用于捕获任何无效交易 ， 并惩罚允许这些交易的验证者 。 在zkRollups中 ， 零知识证明 ， 例如SNARKs ， 用于证明Layer2交易的有效性 。 这些证明也和交易数据一起存储在链上 。
在OptimisticRollups（OR）领域 ， 一个重要的项目是Optimism 。 Optimism正在构建Optimistic虚拟机（OVM） ， 其目的是在Layer2上扩展任意Ethereum交易 。 该团队最近与Synthetix合作运行了一个演示来扩展DeFi协议 。 演示的结果令人鼓舞 。 沿着OR的思路进行的另一项努力是IDEX自己的扩展解决方案 。 IDEX团队在去年10月运行了该解决方案的演示 。
zkRollups是另一个Rollups扩展方案 ， 旨在实现EthereumLayer2在每秒Layer2交易量（TPS）方面的更大扩展性 。 然而 ， 该技术仍然局限于特定的用例 ， 例如支付或交易所 ， 并且受到zk证明生成复杂性的瓶颈 。 在这个领域 ， 有两个竞争项目 。 Loopring和Matterlab的zkSync 。 Loopring最初使用zkRollups实现了二级DEX ， 此后又扩展到二级支付领域 ， 推出了LoopringPay 。 相比之下 ， zkSync首先专注于二级支付 。 该团队最近推出了该产品 。
其他扩展解决方案
还有其他Ethereum的缩放解决方案 ， 在技术上不符合Plasma/Rollup分类 。 其中一个例子是Starkware ， 它实现了交易数据在链外的扩容方案 ， 类似于Plasma 。 然而 ， 链外交易也是使用一种不需要可信设置的零知识证明形式进行捆绑 ， 称为STARKs 。 Starkware和Vitalik将这种方式称为Validium 。
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Ethereum链外支付解决方案
2017年和2018年 ， 支付规模化解决方案率先上市 。 它们都深受比特币的闪电网络的影响 。 这些解决方案专注于扩展支付交易 ， 但它们不允许任意的智能合约链外执行 。 因此 ， 它们不支持DeFi、dapp或游戏 。 这是Ethereum生态系统中的一个关键弱点 ， 很可能解释了为什么这些类型的解决方案没有设法获得多少吸引力 。 这些解决方案之间共同的主要基础技术是状态通道 。 RaidenNetwork、Connext/SpankChain和LiquidityNetwork都是试图在Ethereum之上构建链外支付网络的项目 。
RaidenNetwork(雷电网络)
雷电网络被认为是Ethereum上最接近LN的同类产品 。 与LN类似 ， 它实现了网络上不同节点之间的1对1通道 ， 以创建一个运行在Ethereum之上的微支付网络 。 Raiden的第一次主网发布发生在2020年5月 。 使用Raiden资源管理器我们可以看到 ， 在撰写本文时 ， 该网络只有25个独特的账户和大约50个通道 。 由于ethereum领域的重点主要转移到更灵活的扩展解决方案上 ， 因此很难看到像Raiden这样的1对1支付渠道网络的强大前景 。
流动性网络


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