以太坊擴容迫在眉捷，Layer2能否力挽狂瀾？
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增加區塊鏈的交易吞吐量是一件具有挑戰性的任務，因為交易必須由參與共識的每個節點處理。
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二級標題
Ethereum的可擴展性有限，交易費用正在不斷上漲。用戶經常要為與許多常用的智能合約支付約50美元。
增加區塊鏈的交易吞吐量是一件具有挑戰性的任務，因為交易必須由參與共識的每個節點處理。
最有希望的Layer 2擴展解決方案是ZK Rollup和Optimistic Rollup，它們是為了解決之前Plasma實現的弱點而開發的
用Layer 2技術擴展區塊鏈
二級標題
這是因為區塊鏈上的數據具有極高的冗餘度。交易必須由每一個參與維護區塊鏈的節點來處理，而且不斷擴大的交易數據集必須永遠存儲。在這個過程中保持較低的進入門檻，可以使區塊鏈保持去中心化。
二級標題"shards"如今，最常用的區塊鍊是比特幣和以太坊。每一個區塊每秒大概可以分別處理5筆和15筆交易。在以太坊中，交易不僅僅是點對點的支付，還有更複雜的智能合約交互，需要比普通交易更多的處理能力。
"Layer 2 "根據節點實現的不同，以太坊區塊鏈規模為160GB，近期去中心化金融產品的需求加速了增長。昨天，用戶支付了370萬美元的交易費用和450萬美元的通脹補貼來處理和存儲他們的交易。 Gas Price上漲導致許多最常用的智能合約交互費用在5-50美元之間，用戶需要支付基本的交互費用。對於比特幣來說，每筆交易的平均費用接近5美元。
二級標題
如何擴展區塊鏈
有效的區塊鏈擴展解決方案可以增加數據存儲或計算（交易處理）能力，而不會給維護區塊鏈的節點增加大量成本。
請注意，要想在擴展方面取得進展，需要能夠實現指數級改進的解決方案。以最大的容量運行時，以太坊處理的交易數量微乎其微，相比之下，它上面的活動才能被稱為真正的、可觀的經濟活動。
2015年關於改變比特幣區塊大小的備受矚目的辯論是一個很好的例子，它說明了在宏偉的計劃中，精力被浪費在一個相對微不足道的改進上。 2-8倍的改進可能對緩解短期壓力很有用，但它也給所有節點帶來了未來更高的交易處理成本。這就限制了可以參與共識的人群，從而降低了去中心化程度。
在底層擴展區塊鏈的主要解決方案不應該是（大幅）增加所有節點的成本，而是將交易驗證工作分割成更小的碎片（
）。分片是許多頂級區塊鏈項目擴展的方式--包括NEAR、Ethereum 2.0和Polkadot。通過從區塊鏈的全局驗證器池中隨機抽樣和輪換每個碎片的驗證器，可以證明由此產生的安全性與使用整個驗證器池（當前的方法）接近。
然而，隨著互操作性解決方案變得越來越普遍，什麼是側鏈（或完全是另一個區塊鏈）和Layer 2技術，更好的分類取決於底層安全模型。側鏈可以是特定於應用的（如去中心化的交換鏈），也可以是通用的，並對自己的安全性負責。 Layer 2的安全性來自於底層區塊鏈（如Ethereum）。
Layer 1區塊鏈如NEAR和Solana有自己的驗證人，負責區塊生產，但已經建立了與以太坊的橋樑，將允許在鏈之間進行代幣轉移。 tBTC有效地使比特幣成為以太坊的側鏈（或以太坊成為比特幣的側鏈，取決於你的角度）。
這些模式一般有兩種不同的類型：狀態通道和非託管側鏈（Plasma和Rollup）。對於這些方法，一般模式大約是：
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鏈外發生的快照會提交給底層區塊鏈（如以太坊）。
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通過在經濟上激勵參與者（節點和用戶）提交正確的數據--或者通過向底層區塊鏈提供完整（零知識）證明--來保證安全性。
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狀態通道是支付通道的一般形式，這也是比特幣的閃電網絡所建立的技術。
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從概念上看，狀態通道很簡單，但其設計有一些固有的局限性。
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狀態通道需要用戶（或一些值得信賴的第三方）保持在線監控通道，以防其他用戶試圖用舊信息退出。它們也不太容易通用於輕鬆構建智能合約，因為對於開發者來說，與這些渠道進行交互比僅僅部署現有的智能合約代碼更加複雜。
此外，狀態通道的資本使用效率低下，因為它們需要高額的抵押品。
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從Plasma到Rollup
長期來看，可能更重要的一類Layer 2擴展解決方案是非託管側鏈。這是因為它們有可能在上面運行去中心化的金融和其他Web3應用。
非託管側鏈的關鍵在於，用戶可以上鍊和下鏈，其性能容量比L1區塊鏈高得多，而不必信任側鏈的操作者，即擁有與在以太坊主鏈上交易時相同的安全保障。"最初有希望的非託管側鏈設計是Plasma，幾年前它被炒作成擴展區塊鏈的銀彈。以安全和用戶友好的方式實現Plasma的複雜性導致這種模式失寵。"Plasma建立在一個簡單的前提下。如果Plasma鏈上的驗證者試圖向底層區塊鏈提供關於狀態轉換的錯誤信息，即通過提供不正確的餘額帶著用戶資金退出鏈，用戶可以挑戰這些信息，並構建自己的證明，證明Plasma鏈上發生了什麼交易。
在實踐中，Plasma遇到了一系列需要解決的並發症。比如：
數據不可用一種攻擊，Plasma鏈的驗證者可以向底層鏈發布數據，但將交易數據留給自己。這樣一來，用戶就沒有必要的數據來挑戰驗證者提供的信息。
在線要求。要求每個用戶必須保持在線，並在惡意Plasma鏈驗證者退出的情況下監控所有交易。
大規模退出問題。如果所有用戶都需要退出Plasma鏈，那麼整個Plasma鏈的狀態就必鬚髮佈到底層區塊鏈上，對於以太坊來說，這樣的證明規模實際上是不可能處理的。
雖然Plasma現金等新的迭代為現有問題提供了解決方案，但確保用戶資金安全退出的新問題不斷出現。 2018年12月，化名BarryWhiteHat以零知識證明的形式提供了這個問題的解決方案。
在ZK Rollups中，側鏈的驗證者（
中繼者"Layer 1"）收集--或卷展--許多交易，以生成一個簡潔的zk證明，證明所有進行的交易都是有效的。然後將證明發佈在Ethereum鏈上。
這種方法完全避免了用戶能夠安全退出Plasma鏈的複雜性。但是，這種方法也有兩個普遍的缺點：
以一般的方式構建簡潔的zk-proof來執行智能合約是很困難的。目前，ZK Rollups更多的局限於代幣轉讓等特定操作--雖然，去中心化交易所Loopring已經在主網上線，並建立在ZK-Rollups上。
Optimistic Rollups類似於Plasma，但區別在於所有的交易數據必須在鏈上提供--向底層區塊鏈提供比Plasma更多的交易數據，並允許任何人構建交易有效性證明。具體來說，必須將足夠多的數據發佈到以太坊鏈上，以重建整個Optimistic Rollups側鏈的狀態。
作為一個缺點，Optimistic Rollups需要1-2週（取決於實施情況）的爭議期，以確保用戶有足夠的時間來爭議無效的狀態轉換。加快退出過程的解決方案是建立一個退出市場，用戶可以卸載所持側鏈的風險。
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區塊鏈作為在特定應用程序鏈之間傳輸消息的方式，是一種模式。
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這就是Cosmos設計背後的理念。這個理念是，應用與基礎層相比，可能會因為太有價值而成為基礎層安全的寄生蟲。應用程序（穩定幣、預測市場等）支付的費用不一定會隨著它們所促進的價值轉移而擴展，這些應用程序可能會變得比底層區塊鏈更有價值，導致例如以太坊成為應用程序的安全弱點。"這確實在用戶體驗方面帶來了額外的障礙。在一個側鏈的生態系統中，用戶必須獨立地信任他們與之交互的每個側鏈（及其運營商）的安全性。"PIG "二級標題
在實踐中會起作用（以及效果如何？）
狀態通道最有可能在處理某些應用的交易中發揮作用。例如，Graph Protocol正計劃為數據庫索引服務實現狀態通道支付--而且狀態通道足夠靈活，也可以為條件支付編碼簡單的規則。
在特定應用鏈中，SKALE計劃在年底前推出，並將帶來與Ethereum互通的特定應用鏈。此外，通往NEAR協議和Solana的橋樑有望為整個生態系統帶來更多的可擴展性--儘管兩者都可以被視為以太坊的競爭對手。
在這些情況下，應用程序可以將其功能擴展到以太坊之外，可能會減少生態系統對單一鏈的依賴。例如，Flux Market--NEAR上的預測市場協議，將在MakerDAO的去中心化穩定幣DAI中提供投注市場。
ZK Rollups和Optimistic Rollups都是將應用拴在以太坊生態系統上的解決方案，因為它們建立在上面並依靠以太坊提供安全保障。例如，去中心化交易所Loopring建立在ZK Rollups上，7月份處理了1760萬美元的交易量（0.4%的市場份額）。
開發Optimistic Rollups最知名的團隊是Optimism之前是Plasma Group，顧名思義，它在之前從事Plasma的實現工作。 2020年1月，該團隊從Paradigm和IDEO籌集了350萬美元的風險資金。 Optimistic Rollups已經在Ethereum testnet上用Unipig進行了演示，Unipig是Uniswap的一個版本，用於相互交易
