全方位解析區塊鏈可擴展性解決方案競爭格局

Unitimes

特邀专栏作者

2021-12-03 03:53

本文約6567字，閱讀全文需要約10分鐘

「裝甲部隊」已經開始到來，最近有許多被提議的解決方案已經上線。

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「裝甲部隊」已經開始到來，最近有許多被提議的解決方案已經上線。

編輯：南風

編輯：南風

但以太坊的去中心化設計將其可以處理的交易量限制在每秒15 筆。由於以太坊的受歡迎程度遠遠超過這個吞吐量，這帶來的結果是漫長的等待以及每筆交易的費用高達200 美元。最終，這使許多用戶望而卻步，並限制了以太坊網絡目前能夠處理的應用程序類型。

一級標題

一級標題競爭還是互補？可擴展性解決方案的目標是

解決這一問題的方法有兩種：或者或者或者或者

L1 (第一層) 區塊鍊網絡側鏈
側鏈側鏈
側鏈(稍微與以太坊互補)

L2 (第二層) 網絡(與以太坊互補)(比如與DeFi、NFTs 等進行交互)。下圖劃分了當前的智能合約可擴展性格局：

一級標題

一級標題L1L1 區塊鍊網絡

以太坊是一條

區塊鏈，也即一個同時執行交易和保護資金安全的獨立網絡。想要使用Uniswap 等DeFi 應用來將100 USDC 兌換為DAI？以太坊是所有這一切發生的場所。在過去10 個月裡，一些新的L1 網絡陸續上線，在此期間這些網絡上的TVL (鎖倉總價值) 從0 美元飆升至合計左右，目前主要由750 億美元左右，目前主要由100 億美元圖片描述

圖片描述

圖片描述上圖：2021年以來，除以太坊之外的其他主要L1 網絡的TVL 增長情況。所有L1 網絡都在相互競爭以吸引開發者和用戶。(以太坊虛擬機) 的策略。

以

以BSC以Avalanche、Fantom、Tron和Celo和

和Terra和Solana圖片描述

圖片描述

專注於互操作性的區塊鍊網絡

和Cosmos和Polkadot和和這樣專注於互操作性的區塊鏈生態系統。這些項目不是構建新的獨立區塊鏈，而是

側鏈

誠然，側鏈與上述新的L1 區塊鏈之間的區別是模糊的。側鏈與其他兼容於EVM 的L1 區塊鏈非常相似，除了側鏈的目的是處理以太坊的過剩容量，而不是作為一個整體與以太坊相競爭。側鏈的生態系統與以太坊社區緊密相連，以互補的方式託管以太坊應用。

邊玩邊賺邊玩邊賺」遊戲Axie Infinity圖片描述

上圖：Axie Infinity 遷移至Ronin 側鏈以來的日活用戶呈現快速增長。

二級標題

Polygon PoS

二級標題二級標題像Ronin 這樣的側鍊是應用專用型的，而像Polygon PoS 等其他側鏈則適用於更通用的應用。當前，Polygon PoS 側鍊是行業領導者，撰文時該網絡上的TVL 超過了50 億美元，部署了超過

一級標題

圖片描述

一級標題

正文

正文正文L1 區塊鍊和側鏈都存在一個明顯的挑戰：

確保區塊鍊網絡的安全。
為此，他們必須向一批新的礦工或PoS 驗證者支付費用，從而使他們驗證和確保交易安全，通常這是以網絡原生代幣的通脹來實現(比如Polygon 的MATIC 和Avalanche 的AVAX 等)。然而，這也帶來了明顯的缺點：

擁有一種原生代幣自然會使你的生態系統更有競爭力，而不是與以太坊互補；驗證和保護交易是一項複雜和具有挑戰性的任務，你的網絡將無限期地負責這項任務。但如果我們可以在繼承以太坊的安全性的基礎上來創建可擴展的生態系統，這不是更好嗎？這就是我們接下來要講述的L2 網絡，具體來說就是

Rollups 網絡。簡而言之，L2 網絡是位於以太坊之上的獨立生態系統，其安全性依賴於以太坊。關鍵的是，這意味著L2 不需要有本地代幣——以太坊2.0將以“Rollup 為中心”二級標題

二級標題

L2 網絡通常被稱為Rollups，因為它們會將交易“捲起來”以捆綁的方式在一個新的(鏈下) 環境中執行，然後將更新的交易數據發送回以太坊(鏈上)。與其讓以太坊網絡單獨處理1000 筆來自Uniswap 的交易(這很昂貴！)，Rollups 會將交易分批次地在鏈下完成計算，之後再將計算結果提交至以太坊上(這更便宜！) 。Optimistic Rollups和ZK-Rollups。

1) Optimistic Rollups

那麼，當計算結果被發佈到以太坊上時，以太坊要如何知道這些數據是正確和有效的呢？以太坊如何阻止人們發布不正確的信息？這些問題正是區分兩種不同類型的Rollups 的關鍵：

Optimistic Rollups和ZK-Rollups。

當向以太坊提交計算結果時，Optimistic Rollups 會“樂觀地”假設它們是有效的。換句話說，Optimistic Rollups 網絡會讓其運營者發布他們想要發布的任何數據(包括潛在的不正確/欺詐性數據)，並假設這些數據是正確的！但是Optimistic Rollups 也有方法來對抗欺詐。作為一種制衡，任何向以太坊主網發起的提款都有一個時間窗口(約7天) 等待期，任何人都可以在此期間檢查是否有欺詐行為(請記住，區塊鍊是透明的，任何人都可以查看正在發生的事情)。如果其中一個觀察者可以通過數學方法證明發生了欺詐行為(也即通過提交欺詐證明(fraud proof))，那麼Optimistic Rollups 將恢復(撤銷) 任何欺詐性交易，並懲罰惡意參與者和獎勵該觀察者(這是一個很聰明的激勵系統！)

這可能長達一周時間，但我們預計這些延遲會隨著時間的推移而減少。Arbitrum和Optimistic EthereumArbitrum和Optimistic Ethereum

Arbitrum & Optimistic Ethereum

Off-chain Labs 的Arbitrum)，我們已經看到了強勁的初期增長。Optimistic EthereumOff-chain Labs 的

據估計，一旦成熟，Optimistic Rollups 可以提供10 - 100 倍的可擴展性提升。甚至在早期，Arbitrum 和Optimism 上的DeFi 應用就已經積累鎖倉了數十億的網絡價值。

圖片描述

圖片描述上圖：Optimism 網絡的TVL 增長情況Arbitrum則更進一步，在該網絡上25 億美元圖片描述

上圖：Arbitrum 網絡的TVL 增長情況。

二級標題

2) ZK Rollups

二級標題ZK-Rollups二級標題

如前所述，Optimistic Rollups 假設交易是有效的，並為他人證明欺詐而留出時間。相比之下，

則實際上向以太坊網絡證明交易是有效的。

除了提交被捆綁交易的計算結果，ZK-Rollups 還向一個以太坊智能合約提交一個「有效性證明」(validity proof)。顧名思義，有效性證明讓以太坊網絡驗證這些交易的有效性，從而使得中繼者(relayer)不可能欺騙系統。這就消除了像Optimistic Rollups 那樣存在欺詐證明窗口期，因此在以太坊網絡和ZK-Rollups 之間轉賬實際上是即時的。

雖然即時結算且沒有窗口等待期聽起來很棒，但ZK-Rollups 並不是沒有權衡。首先，生成有效性證明需要大量計算，因此需要高性能的機器來完成；其次，圍繞有效性證明的複雜性使得ZK-Rollups 更難以兼容EVM，因此限制了可以部署在ZK-Rollups 上的智能合約類型。正因如此，Optimistic Rollups 要先一步進入市場，並且更有能力解決目前以太坊的可擴展性問題；但從長遠來看，ZK-Rollups 可能成為一種更好的技術解決方案。ZK Rollup 的採用(因為目前ZK-Rollups 能夠支持的應用類別有限)。比如，衍生品交易所dYdX 使用了由Starkware 團隊開發的ZK-Rollup 方案StarkEx圖片描述