ROLL:以太坊扩容方案综述：用你听得懂的方式

来源：Thor Hartvigsen

编译：DeFi 之道

较高的区块空间需求和较低的以太坊扩容性能（高 gas 费逼走了散户）

不可持续的流动性挖矿激励推动了对其他 L1 链的需求。

今天这些 L1 链表现如何？

说句公道话，大多数 DeFi 的数据都在下降。

然而，Arbitrum 和 Optimism 的 TVL 以及每日用户数量存在明显差异。

请注意，Arbitrum 没有原生代币或任何激励措施。

（数据来源：/img/202315221528/1.jpg" />

这个熊市证明，随着 gas 费的大幅下降，大多数链上活动都发生在以太坊。

现在可扩展的 L2 已经出现，并且继承了以太坊的安全性，似乎下一个周期将更加聚焦于以太坊生态。

以太坊NFT收藏品销量下降70%:据CryptoSlam的数据显示，几个顶级NFT项目的销量相比两周前的销量有所下降。本周CryptoPunks和Meebits的销量分别下降了73%和70%，BoredApeYachtClubNFT的销量下降了49%。尽管交易量下降，但高价NFT销售不太可能很快结束。佳士得将在下个月拍卖BoredApeNFT以及CryptoPunks和MeebitsNFT。（Decrypt）[2021/8/16 22:16:26]

以太坊上有超过 435,000 个验证者，而 Solana 仅有约 35,000 个，很多其他 L1 更是不足 1,000 个。

可扩展性本身是远远不够的。

下图进一步说明了竞争链和以太坊合并链之间的显著差异。

所以很明显，以太坊及其扩容方案将至少在未来的区块链技术和 DeFi 中发挥重要作用。

但是这些不同的扩容方案之间存在很大差异。让我们仔细看看：

数据：以太坊2.0创世验证者地址存款已达2,779,682枚ETH:Tokenview链上数据监测，以太坊2.0创世验证者地址截止2021年1月20日已接收86,316笔共计2,762,112枚ETH，目前占据以太坊地址富豪榜排名第3，占比整个ETH流通量的2.5%。其中68%的资金直接通过转账存入，剩余32%通过合约代码转入。Kraken、Bitcoin Suisse、0xA2ABe03F3A906dc11e05e90489946E5844374708近日表现最为活跃。[2021/1/21 16:42:42]

Rollups（L2）仅保留每笔交易的少量数据，并压缩剩余的数据，从而降低以太坊主网的负载。

这就带来了更高的 TPS（每秒交易笔数）和更低的费用。

如以太坊网站所述：

“L2 是一个单独的区块链，它扩展了以太坊并继承了以太坊的安全保证。”

L2 是独立的区块链，可将交易包发送回以太坊主网。

动态 | 日本Staked Technologies CEO将日本新年号“令和”记录在以太坊上:4月1日，日本公布了新年号“令和（Reiwa）”，该年号现已被日本Staked Technologies公司首席执行官渡边创太记录在以太坊区块链上，区块高度为7480083。[2019/4/3]

因此，L2 区块链继承了与以太坊主网相似的安全性和去中心化水平。

这种模式使得以太坊主网能够专注于安全性和去中心化，L2 专注于可扩展性。

接下来我们来分享一些术语：

? Optimistic rollups：采用了欺诈证明（Arbitrum 和 Optimism）

? 零知识（ZK）rollups：采用了有效性证明（zkSync、Starknet、zk-EVM）

关键词：欺诈证明（fraud proofs）、有效性证明（validity proofs）

欺诈证明（Optimistic rollups）：

信息在 prover（证明者）和 verifier（验证者）之间交换。

动态 | 在以太坊核心开发者的会议上，开发者们同意引入“ProgPow”算法:在1月4日以太坊核心开发者的会议上，开发者们同意引入“ProgPow”算法，这是一个抗ASIC算法，将维持GPU挖矿，保持以太坊的去中心化。具体引入的时间将于1月18日的会议上进行讨论。安全负责人Martin Holst Swende解释了ProPoW的重要性：“当前采用的Ethhash算法具有缺陷，成为不公平挖矿的目标，我们应该尽快转向POS挖矿，此外，ProgPoW将成为安全转换挖矿模式的道路中重要的节点”。开发者团队指出，这一升级将单独进行，在2-4个月内逐渐完成。[2019/1/6]

该信息被假定为真实的并被添加到交易批次中，随后由 watcher（观察者）进行审查以确保没有恶意行为发生。

有效性证明（zk-rollups）：

在这里，“证明者”和“验证者”之间的信息交换依赖于密码学和数学。信息是共享的，但从不对外透露。

有两种类型的有效性证明，SNARKS 和 STARKS。STARKS 更具可扩展性。

有效性证明（zk-rollups）部署起来更加困难，但由于它们依赖于密码学，因此具有更高级别的隐私和数据安全性。

动态 | 以太坊未确认交易82751笔:据Etherscan.io数据显示，当前以太坊未确认交易数量为82751笔，较此前未确认笔数并未改善，网络拥堵情况依旧十分严重。[2018/10/23]

普遍的共识是有效性证明和 zk-rollups 在大多数方面都是更优越的扩容技术。

这并不是说未来将仅由一种方案主导。我们已经看到 Arbitrum 和 Optimism 在构建可扩展模型和发展大型生态/社区方面都非常成功。

现在让我们来谈谈 zk-EVM。

zk-EVM 是最受期待的扩容方案之一，有几个产品正在默默蓄力，例如 /img/202315221528/4.jpg" />

Polygon zk-EVM（Polygon Hermes）是类型 2。它仍然与以太坊非常兼容，但是为了获得更好的性能而失去了一点兼容性。

性能以生成 zk 证明所需的时间来衡量。速度越快，可扩展性就越高。

zkSync 是类型 4——兼容性较低但性能更高。

由于较低的兼容性，这种类型更难实现。

zkSync 创建了他们自己的语言，将 Solidity 编译到字节码以及他们自己的虚拟机 ZinkVM。

通常情况下，字节码会先被发送到 LLVM 编译器，然后最后是 ZinkVM。

尽管兼容性较低，但根据 zkSync 团队的说法，将 dapp 从以太坊转移到 zk-EVM 仍然很容易。

从 Bankless 和 zkSync 的那期播客来看，很多协议似乎对在这个即将到来的 zk-EVM 有很大的需求。

zk-EVM 很复杂，我建议你可以额外阅读更多相关信息，因为这篇文章仅涉及表面。

现在让我们讲讲 L3 

Layer 3？为什么我们要在 Layer 2 技术还在开发的时候谈论 L3？

L3 可以被视作聚焦于应用的特殊 rollups，并为那些希望以可扩展和安全的方式将业务上链的公司提供了许多用例。

这里用 Starknet 举例。

L3 更具体地说是“validium”或“volition”。

Validiums（L3 的一种类型）是一种 zk-rollup，其中数据在链下处理（例如在 L2 上）。

在下图中，StarkEx 是面向应用的 L3，而 Starknet 是 L2。

L3 生成链下证明，以提高每秒交易量的可扩展性。

然后将它们批量发送到 L2，就像 L2 将大量交易发送到 L1（以太坊主网）一样。

那么这种模式是不是可以永远持续下去，随之诞生 L4、L5、L6 呢？

这里要做出的权衡是可扩展性 VS 安全性。离以太坊主网越远，就越不安全。

zkPorter（zkSync 的产品）也是 L3。用户可以选择具有更高 TPS 但安全性较低的 L3 或具有更高安全性但 TPS 较低的 zkRollup（L2）。

上述 L3 结构统称为 validium。

而 volition 本质上是 L3 和 zk-Rollup L2 的结合。因此，在这种情况下，用户不必在安全性和 TPS 之间做出选择。

信息量好大啊。如果你真的想了解这方面的信息，我建议你多读几遍，同时研究文章内的图片——至少对我来说帮助很大。

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