貓武士終極指南購買(以太坊上的 Layer 2 終極指南)

文章作者：Blockchain研究員 & DCBuilder

文章翻譯：Block unicorn

介紹

在本文中，我將討論以太坊上的 L2s、當前擴展生態系統的狀態，以及為什么我認為在以太坊上運行 L2s 是最經濟和技術上最可持續的長期擴展解決方案。

免責聲明：本文匯總了我的想法、其他人的資源和各種技術信息。它并不是對生態系統的簡明總結，而是對以太坊 L2 可擴展性的當前狀態和未來可行性的更詳細和詳細的概述。

為了更深入地研究，我們需要了解一些定義和概念：

用戶永遠不會與以太坊主網交互，因為它只會作為 L2 的數據可用性層。

Web3 應用程序的 UX 將抽象掉所有復雜性。

模塊化區塊鏈是最經濟和技術上可行的長期擴展設計選項。

目前，以太坊是模塊化領域的主導區塊鏈，因為它具有非常強的安全性，隨著轉向 PoS 將大大增加。

長期有效性證明優于欺詐證明。

Volition L2 基礎設施（Validium + zk-rollup）正在成為基于 zkVM 的 L2 的黃金標準。

以太坊也在通過數據分片、verkle 樹、無狀態和其他變化擴展為 L1。

L2 正在加速構建一個共享的跨 L2 通信框架，這將使它們具有共享的流動性和智能合約的可組合性。

L2s 使用 ETH 作為 gas，但被激勵創建 DAO 治理令牌以隨著時間的推移分散操作。

應用程序設計空間正在增長，因為構建者擁有更多帶寬和更少的執行層障礙 。

什么是 L2？

L2（第二層）是一種擴展解決方案，它有一個單獨的執行層（代碼運行的地方，即 EVM），它繼承了它運行的網絡的安全保證和去中心化，即我們的 L1、以太坊案件。這意味著，如果 L2 由于錯誤、基礎設施漏洞或中斷而關閉，則 L1 會在智能合約橋內安全地保護資金。

可以根據提交到主網上的最新狀態快照來檢索資金。真正的 L2 橋是完全無需許可和去中心化的，因此一旦用戶存入資金，總能保證資金可以訪問。幾種擴展方法使用具有不同安全性和可擴展性權衡的不同加密證明機制，我們將在本文中進一步討論。

L2的主要類型有哪些？

有兩個參數用于對 L2 擴展解決方案進行分類，一個是使用的密碼證明類型，另一個是數據可用性（DA）是鏈下還是鏈上。

兩種主要的證明類型是：

有效性證明 - 利用零知識 (ZK) 密碼術來確保交易有效性的數學證明。

欺詐證明——這些證明引入了所謂的爭議時間延遲 (DTD)，一旦在 L2 中提交了證明，驗證者就有時間將證明標記為無效；無效的證明可能有不正確的狀態轉換，從而導致所涉及的驗證者受到懲罰；隨后將狀態回滾到最新的有效快照

鏈上或鏈下數據是什么意思？

鏈上：狀態數據 - 連同所有交易的所有執行調用數據（智能合約函數調用、本地代幣傳輸、簽名）一起放入交易捆綁/匯總的加密證明中，這使得所有鏈上可訪問和可驗證的數據。

鏈下：執行調用數據和狀態由 L2 處理并保持在鏈外。這使它成為一個不太安全和去中心化的選擇。但是，將更多交易捆綁到匯總中要容易得多，因此比鏈上調用數據證明的擴展速度要快得多。

這些是有助于區分不同類型 L2 的主要相關屬性。但是，當我們可以擴展第 1 層時，為什么還要使用 L2？為什么不使用更便宜的鏈，如 Solana、Fantom、Avalanche 或 Binance 智能鏈？我們將在下一節回答這個問題。

模塊化與單片基礎設施

在區塊鏈中，有一個著名的三難困境——它試圖針對 3 個主要因素進行優化：安全性、去中心化和可擴展性。在同一個系統中，這三者都很難實現。通常三分之二是通過對第三個妥協來實現的。在以太坊的情況下，我們首先優化安全性和去中心化，同時將可擴展性作為較低優先級的項目。需要明確的是，可擴展性不是核心以太坊開發人員的主要優先事項。

整個 2021 年，我們看到以太坊主網因 DeFi 和 NFT 的增長而變得越來越擁擠。這給網絡帶來了對其區塊空間的前所未有的需求。我們不能簡單地通過改變 gas 限制來改變我們可以容納在一個區塊中的交易數量，因為這會使節點更難操作，因為硬件需求會飆升（降低去中心化），如果區塊變得太大，它會破壞共識（降低安全性）。

單體區塊鏈

其他鏈采用了不同的方法，它們優先考慮可擴展性，第二安全性，最后是去中心化。讓我們以 Solana 主網測試版為例。該網絡有一個主要的客戶端開發團隊（Solana Labs）、大約 1000 個驗證者（來源：SolanaBeach）以及一種稱為歷史證明（PoH）的不同共識機制。

Solana 采取了獨特的擴展路徑，即整體區塊鏈。隨著計算能力的增加，他們計劃無限擴展運行網絡的驗證節點。這種方法使網絡去中心化程度降低，因為節點驗證者被迫不斷購買性能更好的硬件以不斷跟上。由于量子隧道效應，當我們達到芯片內部所能容納的極限時，人們擔心計算能力的增長速度會放緩。在某些時候，我們需要一種新的計算范式出現或技術上的重大突破來使這種方法可持續。因此，我的結論是區塊鏈擴展有更好的長期替代方案。

模塊化區塊鏈

模塊化方法本質上由一個主要網絡組成，該網絡優先考慮安全性和去中心化，以便它可以充當 L2 的數據可用性層。如果主網絡出現故障，所有 L2 都會出現故障。但是，如果 L2 出現故障，所有資金都是安全的，并由 L1 擔保。這是以太坊采用的方法，因為 L2 將成為提供最大可擴展性的層。還努力通過數據分片、狀態到期和 Verkle 樹以及其他各種改進來擴展 L1 。然而，這些變化需要更多的時間來實施，因為安全性和去中心化優先。

模塊化區塊鏈的一個關鍵方面是它們可以無限擴展，而無需快速升級硬件。他們之所以能做到這一點，是因為與單體架構相比，它們在技術和經濟上都是可持續的。在@epolynya - Twitter（u/Liberosist - Reddit）的這篇文章中，可以找到關于為什么模塊化架構比單體架構更具可持續性的更詳細的論證。

從本質上講，區塊鏈的可持續性分為兩個要求：

技術可持續性

節點需要同步。

在合理的時間內從區塊鏈的起源同步。

避免狀態膨脹失控。

經濟可持續性

理想情況下，L1 產生的收入高于網絡運營成本（集中式 L1 不會）。

不能人為地增加吞吐量，因為最終所有中心化的 L1 都將不得不增加費用。

匯總和數據分片 (rads) 成為滿足這些要求的唯一解決方案，這就是模塊化架構是唯一長期可行的擴展方法的原因。

要更完整地解釋為什么rads 是長期縮放的唯一解決方案，請進一步在Medium搜索epolynya，閱讀他的文章。

L2 的當前狀態以及用戶如何受益

我們現在正在擴展，過去幾年在工作中的許多解決方案已經上線，至少在有限的容量中，還有更多的解決方案在不久的將來在主網上發布改進版本和 alpha 版本。這些擴展解決方案根據其擴展方法的屬性分為不同的類別，如“L2 的類型”部分所述。

不完整的 L2 列表

Optimistic rollups（樂觀匯總）

Arbitrum

Arbitrum是由Offchain Labs團隊構建的 L2 。該網絡本身稱為 Arbitrum One，它利用樂觀匯總來擴展以太坊。Arbitrum One 利用欺詐證明并具有鏈上調用數據可用性，這意味著每筆交易的所有數據都經過完全排序、捆綁并提交到主網。由于它使用欺詐證明，因此存在大約 7 天的爭議時間延遲 (DTD)。一旦 DTD 通過，網絡上的狀態變化就可以被認為是有效的，用戶可以通過本機橋提取其可用余額。我們稍后將討論其他集中式橋梁，它們允許您通過跨 L2 流動性池繞過此欺詐證明期。

Arbitrum One 是目前TVL 最高的 L2 網絡，一個允許我們查詢數據這些指標的優秀網站是L2Beat。

有許多協議和應用程序已經支持 Arbitrum，包括支持基礎設施，可以幾乎無縫地切換到使用 Arbitrum 第 2 層。當前使用 L2 的唯一問題是它需要積累更多的流動性和創新解決方案，例如dAMM（由 Starkware 和 Loopring 發明）之類的跨 L2 AMM 結構以及 Connext 和 Hop 之類的流動性協議需要獲得足夠的流動性并變得足夠去信任以所有這些擴展解決方案都可以共享相同的基礎設施，以免造成生態系統碎片化。有關 Arbitrum 應用程序生態系統的概述，請訪問Arbitrum 官網頁面。

關鍵工具：

區塊瀏覽器 - Arbiscan。

Bridge -本地 Arbitrum 橋（提取資金回到1層需要等待7天）。

網絡 RPC 配置 - Chainlist（搜索 Arbitrum One 并添加到 MetaMask）/在橋接資金之前檢查您的手機錢包是否支持 Arbitrum（這可能導致資金永久丟失） - 個人推薦：Rainbow wallet（免責聲明：不支持）還支持 Arbitrum)。

AMM 聚合器 - 1inch。

如果使用 Arbitrum 橋接器令人困惑，請查看Arbitrum 官網橋接器教程。要從以太坊以外的其他網絡進行橋接，請查看下面的 L2 橋接部分（請注意，這些橋接都具有不同程度的中心化）。

Arbitrum虛擬機

Arbitrum Nitro 是對 Arbitrum One L2 的升級，它將定制設計的 AVM（Arbitrum VM）替換為 Web Assembly (WASM) 目標，該目標將處理欺詐證明。這也將使整個系統與 EVM 更加兼容。另一個變化是 EVM 模擬器被 Geth 取代，Geth 是當今運行最多的以太坊客戶端。ArbOS 組件也經過修改以提供跨鏈通信，以及一個新的和改進的批處理和壓縮系統，以最大限度地降低 L1 成本。

此升級將無縫推出，因此用戶無需執行任何操作，預計升級可將執行速度提高 20-50 倍并顯著降低交易成本。有關更多信息，請閱讀Offchain Labs 的 Medium 帖子。

Arbitrum的未來

Arbitrum 不僅是一個樂觀的匯總，因為 Offchain Labs 團隊宣布他們將發布其他基于 zk-proofs 的可擴展性解決方案，同時還改進他們的 Arbitrum One 樂觀匯總 L2。這是 zk 化趨勢的一個很好的例子，其中許多項目正在轉向 zk 未來，因為一旦對 zk-L2 的技術實現進行了更好的研究并允許通用 EVM，執行環境將更加靈活并且可以說更具可擴展性計算。

Optimism

Optimism是一家公共福利公司 (PBC)，它構建了 Optimistic Ethereum (OE)，它是 Ethereum 上的樂觀匯總 L2。為了描述 OE，我將解釋與 Arbitrum 的相似之處，然后討論其基礎架構中的一些關鍵差異。比較的詳細版本線程可以找到 Kris Kaczor。

Optimism和任意性之間的相似之處：

是匯總并將所有交易存儲在 L1 上。

樂觀，因為他們使用欺詐證明。

使用音序器進行即時“最終確定”。

具有通用的跨鏈消息傳遞，允許創建高級令牌橋。

支持與 EVM 相關的工具，但需要專門的擴展。

區別：

不同的欺詐證明驗證機制。

Optimism OVM 2.0 與EVM 等效，而 Arbitrum One（后硝基）EVM 兼容。

Optimism 使用單輪欺詐證明與 Arbitrum 多輪欺詐驗證。

樂觀仍然是封閉的（以前申請人的私有白名單主網）與 Arbitrum 公共主網（無許可）。

關鍵工具：

區塊瀏覽器 - Optimism Etherscan。

本機橋接器 - Optimism Gateway。

官網用戶指南。

實時應用程序門戶。

網絡 RPC 配置 -鏈表（搜索 Optimistic Ethereum）

OVM 2.0（Optimism虛擬機）

OVM 代表樂觀虛擬機，是在 OE L2 中執行所有事務的虛擬機。OVM 將于 11 月 11 日升級（已部署到 Kovan 測試網）。

樂觀主義正在走向 EVM 等價的道路，為了實現這一目標，他們推出了 OVM 2.0，這將使 OE 在所有方面成為與 EVM 等效的編譯目標。Dapptools（智能合約庫和命令行工具 - 形式驗證、符號執行、項目管理等）、Hardhat、Solidity、Vyper 等開發人員工具以及所有其他工具都可以在 OVM 2.0 上本地運行，而無需這些工具的開發人員擔心支持碎片化的代碼庫。這就是以太坊社區中每個人都提到的強大的“網絡效應”。需要注意的是，EVM 的任何競爭對手都必須從頭開始重建所有這些開發人員工具。

您可以在他們的博客文章中閱讀更多關于 Optimism 的 EVM 等效之旅，追溯性公共物品資助。

在我看來，Optimism 團隊最重要的公告之一是他們承諾將總計超過 100 萬美元的利潤捐給公共產品，并追溯使用二次投票。Optimism 團隊還承諾繼續將 L2 音序器的利潤 100% 捐贈給未來的公共產品。利潤是產生的交易費用收入與 L2 為向以太坊主網提交欺詐證明而必須支付的成本之間的差額。這為其他 L2 設置了優先級，為以太坊社區提供利他主義的前景。

Optimistic的未來

Optimistic Ethereum 對未來有雄心勃勃的計劃，路線圖可在 Optimism文官網檔中找到。

取自他們的官方文檔：

路線圖和抽象旨在實現每個組件的獨立開發，4個主要組成部分是：

樂觀主網部署

防欺詐基礎設施

無狀態用戶

分片

每個組件都將產生增量和獨立的版本，每個版本都在朝著統一和樂觀以太坊的涅磐更近一步。

Boba網絡

Boba是由Enya團隊作為 OMG 基金會的核心貢獻者構建的 L2 以太坊擴展和增強解決方案。Boba 是一種以太坊第 2 層 Optimistic Rollup 擴展解決方案，可降低 Gas 費用、提高交易吞吐量并擴展智能合約的功能。Boba 提供由社區驅動的流動性池（類似于 Connext 或 Hop 協議等其他解決方案）支持的快速退出，將 Optimistic Rollup 退出期從 7 天縮短到僅幾分鐘，同時為 LP 提供了激勵收益種植的機會。

Boba 最初是 Optimism 的一個分支，他們是 OVM（樂觀虛擬機）的主要貢獻者之一。一個有趣的事實是，Boba 比 Optimism 更早部署了 OVM 2.0，后者將于 11 月 11 日在 Optimistic Ethereum 上發布。盡管 Boba 一開始是一個分叉，但它們確實具有模塊化結構，使它們能夠交換向主網提交證明的機制，這允許將來進行一些升級或 zk 化。該團隊計劃為即將推出的 v3 完全重寫代碼庫，該 v3 將在未來幾個月內在主網上推出。Boba 的設計還允許智能合約的可擴展性，并使開發人員能夠構建調用在 Web 規模基礎設施（如 AWS Lambda）上執行的代碼的 dapp。

主要工具：

區塊瀏覽器

博巴網絡網關（網橋）

開發者門戶

Metis

Metis是以太坊上的 L2 擴展解決方案，它利用并行化或分片的樂觀匯總架構。在 Metis VMor MVM 中，有所謂的去中心化自治公司，DAC，它們具有獨立的計算層和存儲層，可以根據運營商的需求（即 DAO、dapp、協議等）進行定制。這些 DAC 是樂觀匯總的并行執行層。DAC 是完全可互操作的，并且由于其跨層通信協議，流動性可以在它們之間無縫流動。根據他們的技術白皮書， Metis 以一種可以橫向擴展以太坊的方式設計了他們的擴展解決方案，而不會在基礎設施上產生大量支出。

我在 Liscon 期間偶然遇到了 Metis DAO 團隊，我對基礎架構的理解是，它意味著一個網絡，它具有不同的執行層，專為計劃擴展其運營的不同群體（DAO、dapps等），同時通過向主網提交欺詐證明來保護以太坊的安全性。由于跨 DAC 的本地互操作性，其他 DAC 用戶可以在需要時利用一些公共 DAC，例如用于交換的 AMM 流動性。這是一個新穎的設計和一個有趣的實驗。

零知識匯總

零知識技術被譽為密碼學最近最偉大的進步之一，因為它允許為陳述和條件提供數學證明，而無需透露這樣做所需的任何信息。我談到 ZKP 的許多聰明人說，它本質上是數學魔術，因為證明本身非常復雜，而且數學很難讓你理解。

來自 Vitalik 關于理解匯總的帖子：ZK 匯總使用有效性證明；每個批次或匯總都包含一個稱為ZK-(SNARK / STARK)的加密證明，該證明由 PLONK 等協議證明。在證明后狀態根正確后，匯總將證明發布到以太坊主網。我將在“進一步閱讀”部分留下更多的資源來學習零知識密碼學。

ZK 領域當前最受追捧的目標之一是創建一個完全兼容 EVM 的 zk-layer 2 解決方案。這是一個非常困難的問題，也是許多團隊正在努力克服的最大障礙之一。許多團隊已經宣布了在不久的將來推出的解決方案。

生產中當前可用的大多數解決方案僅用作功能有限的支付層（Polygon Hermez、Aztec 等），或者通過與 EVM 不兼容的自定義執行引擎 (VM) 添加了功能（Loopring、StarkEx + Cairo、zkSync 等）。

ZK-rollup L2 解決方案列表

ZkSync

ZkSync是由Matter Labs構建的零知識匯總 L2 網絡。當前可用的 zkSync 迭代與 EVM 不兼容，并且支持支付功能、使用名為 Zinc 的低級語言的有限智能合約、NFT 鑄幣和其他一些功能。然而，在 Rinkeby 測試網上已經有一個完全兼容 EVM 的 zkSync 版本，預計將在未來幾個月內在主網上推出。

zkSync 1.x 自今年 3 月開始上線，為 Gitcoin 等平臺提供服務，用戶可以在 zkRollup 上支付公共物品贈款，其費用僅為使用以太坊主網的一小部分成本。任何人都可以通過本地橋將資金橋接到匯總，并使用zkWallet使用網絡進行支付. 該錢包還允許用戶在網絡上鑄造和接收 NFT，以及發送和接收付款。zkSync 的合作伙伴也有原生支持 zkSync 支付，比如前面提到的 Gitcoin 集成。一旦網絡與 EVM 兼容，大多數應用程序將開始支持 zkSync。這是因為標準 Solidity 合約 ABI 可以部署在網絡上，只需對代碼庫進行最少的更改。目前，zkSync 上的所有合約都必須寫在 Zinc 框架中，這抑制了從以太坊主網收到的網絡效應。

代碼：zkSync 是完全開源的，因此任何人都可以查看貢獻給他們GitHub 存儲庫的源代碼。

zkSync 2.0

zkSync 2.0 是網絡升級的名稱，它帶來了 zkEVM 功能并為圖靈完備操作打開了空間網絡。它將完全支持用于在以太坊上編寫智能合約的所有工具，無論是像 HardHat、ethers.js、Dapptools、OpenZeppelin、Solidity、Vyper 等核心工具。此外，像 TheGraph 這樣的核心基礎設施將能夠在鏈上索引數據，以創建更好的區塊鏈數據獲取基礎設施，以構建可擴展的去中心化應用程序。

無數項目已經計劃在 zkSync 2.0 上部署他們最新版本的協議。這包括 Aave、Curve、Balancer、1inch、Argent 錢包等協議。它還將得到 Connext 和 Hop 等橋梁的支持，以便在無需橋接到以太坊的情況下擁有跨 L2 的流動性。

許多團隊同時在追求 zkEVM 作為一項技術。目標是在不以任何方式損害安全性的情況下擁有完全的 EVM 兼容性/等效性。主要目標是建立分散的定序器和驗證器基礎設施，并完全支持 SNARK（在 Starkware 的情況下為 STARK）。zkSync的zkEVM是2021八月它的第一個雄心勃勃的部署日期因各種詳細工程原因而被推遲這一職位。

如果你想試用 zkSync 2.0，有一個名為UniSync的 Uniswap v2 克隆，你可以在 Rinkeby Ethereum 測試網上試用。要了解有關 zkEVM 的更多信息，我建議閱讀他們的社區常見問題解答。

StarkWare

StarkWare是一家為區塊鏈行業開發基于 STARK 的解決方案的公司。他們的產品為區塊鏈應用程序提供安全、去信任和可擴展的解決方案。

StarkWare Industries Ltd. 的主要貢獻之一是其在零知識區塊鏈計算領域的科學研究和技術進步，發明了 STARKs（可擴展的透明知識參數）。這些是一種具有完全去信任設置的有效性證明形式，可以將所有鏈下計算卸載到單個鏈下 STARK 證明者。然后，證明者必須使用鏈上 STARK 驗證器驗證這些計算的完整性。

Starkware 的最佳學習中心之一是Starkware 的 STARK 頁面，您可以在其中閱讀包含數學基礎的學術論文，然后深入研究如何使用帶有代碼示例的 STARK 以及各種其他有用資源。“進一步閱讀”部分提供了更多學習 STARK 的資源。要及時了解 Starkware，請關注他們的 Medium 博客和內容頁面。

StarkEx

StarkEx是Starkware開發的 L2 可擴展引擎，支持在 ZK 環境中執行開羅操作。它目前支持的功能有：

Volition，一種混合鏈上/鏈下數據解決方案

自我監護

快速提款

ERC-721 & ERC-20 支持

L2 NFT 鑄幣

DeFi 池化

dAMM（分布式 AMM）

實時 Oracle 價格饋送

跟蹤利息/資金

數據可用性：匯總、驗證（稍后會詳細介紹）

以及即將推出的其他功能：

數據可用性：Volition

獨特的鑄幣

與側鏈之間無縫交互

StarkEx 生成有效性證明以確保所有鏈下計算都以完整性執行，生成的 STARK 證明然后在提交到以太坊主網之前在鏈上進行驗證。有關 StarkEx 工作原理的更多信息，請訪問StarkEx 頁面。

DYDX

dYdX 是一個鏈上衍生品平臺，運行在 Starkware 構建的 zk-rollup 之上。該平臺在開羅完全重寫，并存在于自己隔離的 L2 上，用戶可以輕松地從以太坊主網中橋接資金，并以低交易費用開始交易。整個訂單簿都在 L2 上，因此用戶擁有比 L1 更好的用戶體驗，而不會影響安全性和去中心化，因為匯總本身是無需許可的，并且可以通過無需信任的證明者和驗證者進行自我監管。

dYdX 是 Starkware 的 StarkEx 的自定義實現，目前是 zk-rollup L2，根據L2beat鎖定的價值約為 1B 美元，在L2擁有最多的 TVL 。

StarkNet

StarkNet是以太坊上一個無需許可的去中心化 ZK-Rollup。它支持圖靈完備的計算，并將通過 Solidity 到 Cairo 編譯器提供開箱即用的 EVM 兼容性，但是，本機 Cairo 代碼將具有更高的性能。StarkNet 還將提供一系列數據可用性解決方案，這意味著用戶將能夠在每次交易的基礎上在 zk-rollup 和 validium 之間切換（更多信息請參見 validium/volition 部分）。

由于 L1<->L2 通信和 STARK 證明者和驗證者將完全無需許可和去中心化，因此該網絡將具有與以太坊主網相同的安全保證，同時大規模擴展吞吐量并提供出色且無縫的用戶體驗。

Starkware 宣布他們將在 11 月底之前在主網上推出 StarkNet Alpha。他們正在采取一種受樂觀匯總同行啟發的方法，最初部署在網絡上的智能合約將獲得許可，這意味著 Starkware 團隊必須手動批準智能合約的部署。在他們的公告中，他們還宣布 StarkNet 的未來版本將不會向后兼容 alpha，因為他們將重新啟動網絡狀態。

作為 Alpha 1 和 Alpha 2 的一部分，將推出其他功能，其中包括：

智能合約構造器

更好的測試框架

塊和 tx 哈希

賬戶和代幣合約

支持合約可升級性和事件

Warp：由 Nethermind 開發的 Solidity to Cairo 編譯器

以太坊簽名

StarkNet 全節點

開發人員可以通過學習 Cairo 在本地和 StarkNet alpha 上編寫、編譯和部署智能合約，開始為 StarkNet 構建。要開始使用，請查看Cairo 和 StarkNet 文檔。

還有許多圍繞 StarkNet 生態系統構建的工具和服務（摘自StarkNet Alpha 公告）：

Voyage : StarkNet Alpha 區塊瀏覽器。

Open Zeppelin 正在致力于StarkNet的標準合約實現，并且還開始致力于開發人員的環境：Nile。

ShardLabs 正在開發StarkNet HardHat 插件和更好的測試框架。

Erigon 團隊正在努力擴展他們的以太坊完整節點以支持 StarkNet（代號：Fermion）。他們正在與我們合作設計 StarkNet 的核心機制。

Equilibrium 正致力于在 Rust 中實現 StarkNet 完整節點。

Cairo審計服務：在未來幾個月內，ABDK、ConsenSys Diligence、Peckshield 和 Trail of Bits 將進行Cairo審計。

Polygon Hermez

Polygon Hermez 是一個基于以太坊的無需許可的去中心化 ZK-rollup。Hermez zk-L2 及其團隊被 Polygon 生態系統收購并合并。Polygon 有一個 PoS 數據可用性層、一個等離子鏈，并且還在開發利用樂觀匯總的擴展解決方案，以及其他各種解決方案。

Polygon Hermez 團隊還在一篇Medium 博客文章中宣布了他們的全面 EVM 支持 (zkEVM) 計劃。他們預計將在 2021 年第四季度末推出一個測試網，并在 2022 年第二季度的某個時間推出主網。

Polygon Hermez 協議使用與上述其他 zk-rollup 非常相似的動態。它有一個鏈下證明者來驗證交易并生成一個 SNARK 證明，然后提交給鏈上驗證者；如果證明有效，則新狀態將在以太坊主網上提交和結算。有關 Polygon Hermez 基礎架構的更多詳細信息，您可以訪問文檔。

Hermez 團隊還有一份白皮書，詳細介紹了該項目的長期愿景。由于后來發生 Polygon 合并，它現在有點過時了，并且 HEZ 令牌不再存在，因為從 HEZ 到 MATIC 的交換（1HEZ = 3.5MATIC）并且 HEZ 被完全淘汰。除此之外，它在 Polygon 的領導下，目標保持不變。為以太坊生態系統帶來巨大的可擴展性。

目前，任何人都可以使用 Polygon Hermez，但它不兼容 EVM。它主要用作 zk-rollup 環境中的支付平臺。要使用 Polygon Hermez，請使用 MetaMask 或 WalletConnect連接到他們的網絡錢包 UI，并將資金存入他們的 L2，在此基礎上，您可以以以太坊主網的一小部分成本與其他用戶自由交易。

Aztec Network

Aztec Network 是以太坊上以隱私為中心的 ZK-rollup L2。Aztec Network L2 允許以完全私密的方式進行快速、廉價、與 DeFi 兼容的交易，而不會影響以太坊的安全性和去中心化。Aztec 建立在PLONK之上，PLONK是他們開發的SNARK技術的通用標準。Aztec 2.0 是該協議的當前迭代版本，并針對 v1.1 的各種缺點進行了改進。

Aztec 協議特點：

身份隱私：通過加密匿名，發送者和接收者的身份被隱藏。

余額隱私：交易金額已加密，使您的加密余額保密。

代碼隱私：網絡觀察者甚至無法看到交易屬于哪個資產或服務。

對 DeFi 的可擴展私有訪問（Uniswap 等）。

氣體優化版本的 PLONK（當前為 TurboPLONK，未來為 UltraPLONK）協議。

Noir 的可編程隱私——私人合同語言。

作為用戶，您可以：

存款：通過將代幣存入阿茲特克來保護您的代幣。

私人支付：加密余額和身份——適用于所有代幣。

多設備恢復：保護您的資產免受丟失的密鑰。

取款：匿名將您的代幣帶回第 1 層。

Escape Hatch：即使所有匯總提供程序都出現故障，您的退出也有保證。

Aztec 團隊構建了一個名為zk.money的私人錢包應用程序，用戶可以將資金存入 Aztec 2.0 zk-rollup，“保護他們的資產”，并在網絡上進行交易。

Loopring

Loopring協議是一個開源的 zkRollup 協議。它是以太坊智能合約和 ZK 電路的集合，描述了如何構建高度安全、高度可擴展的基于訂單簿的 DEX、AMM 和支付應用程序，最近傳出中國人民銀行申請采用Loopring的ZK支付技術。

他們還增加了 NFT 鑄造和轉移功能，并宣布將于 2021 年第四季度末推出NFT 市場。L2 的新增功能包括：

重新設計的 UI/UX 用于他們的交流

多層路印錢包（將跨L2/跨鏈）

Loopring 區塊瀏覽器（Loopring子圖）

展望未來，他們還計劃添加：

NFT市場

ZK EVM

dAMM

多層錢包+手機錢包

交易所改進

正如我在本文中多次提到的，zkEVM 是幾乎所有 L2 都在以一種或另一種方式努力實現的目標，因為從長遠來看，有效性證明在安全性、可擴展性和執行方面比欺詐證明具有許多優勢L2s 從使用一個而不是另一個中獲得的優勢。這是一種引領團隊走向漸進式 zk 化的趨勢。這是路印的 CTO 寫的一篇關于他如何看待L2s未來的好文章。

另一個偉大的創新是 dAMM，它是 Starkware 和 Loopring 的聯合合作，旨在構建一個跨 L2 的 AMM，以防止分散的流動性。

該團隊正在為其交易所構建許多功能，以改善整體用戶體驗并降低成本，他們還計劃將錢包擴展到其他 L2，如 Arbitrum、zkSync 2.0、Optimism 和兼容 EVM 的 L1像 BSC、Moonbeam 和 Acala（Polkadot 平行鏈）、Harmony 等等。

根據他們的關于頁面，Loopring 協議的工作方式與上面提到的其他 zk-rollup 非常相似：

“Loopring 中繼器（又名操作員）是后端系統的實現，它與協議交互以運行 zkRollup。它托管和更新鏈下 Merkle 樹，創建匯總區塊，生成 zkSNARK 有效性證明，發布數據 +證明到以太坊等。我們的中繼器已針對其用例進行了高度優化：從訂單簿匹配到證明生成。注意：在執行所有這些操作時，它永遠無法訪問或凍結用戶資金 - 協議根本不會允許它。”

“雖然路印協議與中繼器無關（任何人都可以構建和使用他們自己的中繼器來運行他們的 zkRollup/產品），但所謂的“Loopring L2”（以及上面的產品）由路印中繼器提供服務. Loopring 中繼器 API 可供構建者、用戶和其他希望在以太坊上執行無燃料、高速交易和轉賬的應用程序使用，或者以其他方式讀取或寫入我們的 L2。”

有用的資源：

Loopring 3.8 設計文檔

路印協議 v3 代碼

Validium/Volition（鏈下調用數據）

在本節中，我們將討論一種混合擴展方法，該方法不將調用數據放在鏈上，而是在安全性方面做出一些妥協以提高可擴展性。這種方法不再被視為“真正的 L2”，其中定義是一個可擴展的網絡，它繼承了它所構建的網絡的相同安全保證。

什么是Validium？

validium 是一種擴展解決方案，它利用有效性證明但具有鏈下數據可用性。它損害了以太坊的安全性，但仍然比側鏈安全得多，因為狀態轉換已經通過使用 STARKs/SNARKs 驗證了有效性。目前，基于 validium 的解決方案僅適用于特定用例，并不普遍兼容 EVM 或 WASM 等執行目標，但是隨著 Starkware 和 zkSync 等團隊的最新進展，這將在不久的將來成為可能。要更深入地比較 zk-rollups 和 validium，請閱讀zkSync官方文檔的比較。

什么是Volition？

Volition 是一種L2 可以采用的架構（由 Starkware 首創），用戶可以選擇在 L2 上基于每筆交易使用 validium 還是 zk-rollup。這將允許用戶指定他是否希望在同一 L2 內最大化分散和安全性或可擴展性；這種架構獲得了很大的關注，并將成為 Starknet 和 zkSync 2.0 L2 以及未來其他基于有效性證明的解決方案的整體設計決策。

Starkware

Starkware 已與多個項目合作，構建了一個運行 StarkEx 引擎的用例定制驗證，以提供大規模的可擴展性。對于尋求真正的 L2 安全保證的項目，采用了使用 StarkEx 引擎的意志模型。

ImmutableX

ImmutableX是 NFT 第 2 層，它利用 StarkEx 意志基礎設施為 NFT 提供大規模的可擴展性。它通過提供一個開放的 NFT 市場、合作項目在他們的網絡上運行他們的 NFT 游戲和應用程序的訪問權限以及為 NFT 愛好者提供廉價、快速、安全和可擴展的用戶體驗來實現這一點。要開始在 ImmutableX 上構建，請聯系他們并查看他們的文檔。

Sorare

Sorare是一款夢幻足球游戲，它利用 StarkEx Validium 為大眾擴展他們的 NFT 游戲。

DeversiFi

DeversiFi是一個去中心化的加密貨幣交易所，運行在自定義的 StarkEx Validium L2 上。

zkPorter

zkPorter是 zkSync 的 validium 實現，它將在意志設計中與 zkSync 2.0 并行運行。來自zkEVM 常見問題解答：

“zkPorter 將數據可用性——重建狀態所需的基本交易數據——置于鏈下而不是以太坊上。相反，數據可用性是通過 zkSync 代幣抵押者的權益證明來保護的。這實現了更高的可擴展性（數萬 TPS），并且作為結果，與側鏈相當的超低交易費用（在幾美分的范圍內）。”

“zkPorter 的安全性仍然比任何其他 L1 或側鏈都要好。在最壞的情況下，惡意行為者控制序列器和超過 1/3 的總權益，他們可以簽署有效的狀態轉換但保留數據。在這個在這種情況下，狀態被“凍結”，用戶將無法退出，但攻擊者的股份也被凍結。因此，擁有大量股份的攻擊者沒有直接的方式從漏洞利用中獲得經濟利益。”更多信息可以在zkPorter Medium 帖子中找到。

你怎么能受益？

用戶

由于 L2s 用戶最終能夠使用他們最喜歡的 web3 應用程序享受低費用，出現了更好的用戶體驗，因為交易確認幾乎是即時的（感謝 L2 排序器），并有助于大規模擴展區塊鏈。這將使對不可變區塊空間的訪問變得更加實惠，并通過簡單直觀的應用程序幫助新用戶實現網絡民主化，這些應用程序將抽象出所有復雜性。

Alpha：其中許多 L2、在頂部啟動的協議以及提供服務的應用程序都在逐步去中心化的道路上，這個過程的一部分通常涉及向早期采用者和貢獻者追溯令牌分發。如果您現在貢獻并使用這些項目，一旦（或如果）項目啟動代幣，您很可能有資格獲得獎勵。

建設者

應用程序開發人員、協議設計人員以及參與構建過程的其他所有人都將能夠構建可相互組合和互操作（甚至跨匯總）的可擴展的去中心化應用程序。

擴展不僅允許更多用戶為網絡帶來指數級更多價值（梅特卡夫定律），而且還允許在鏈上執行更多計算成本高的操作，這將擴展應用程序設計空間并經濟地創建新的 web3 用例并且技術上可行。

諸如社交代幣、去中心化社交網絡和協議（即Showtime、Aave 社交圖協議、NFT 游戲（在像 ImmutableX 這樣的 L2 上運行）之類的東西終于成為可能。建設者正在慢慢失去阻礙他們發展的枷鎖, zk-rollups 還允許自定義執行層，不需要受 Solidity 和 EVM 的約束。

目前的缺點

目前，流動性在 L2 之間分散，在撰寫本文時還沒有直接的方法來使用跨 L2 AMM。許多開發人員工具無法在各種 L2 上開箱即用地用于 dapp 開發，因此團隊工具團隊需要構建其軟件的變體，以添加對各種不同擴展解決方案的支持。將來，這將通過完全 EVM 兼容性或理想情況下與 EVM 等效性或標準設計規范來緩解，這將使 zk/optimistic-rollups 可以無縫共享工具。

當前部署的 L2 的部分技術基礎設施（如排序器或橋接器）是集中式的，因為 Arbitrum 和 Optimism 等解決方案處于測試階段（一旦它們足夠自給自足，這些護欄將被解除）。L2 也破壞了可組合性和互操作性，因此沒有無縫的方式來跨不同的 L2 通信消息，也沒有從另一個 L2 中的其他智能合約調用智能合約。

在 Oracle 基礎架構和高質量數據饋送方面還有很多工作要做。Chainlink 正在努力與所有 L2 以及其他預言機提供商進行集成，但是，要使基礎設施像在以太坊主網上一樣強大，需要時間和精力。

就 L2 的 UX 而言，另一個關鍵問題是法幣入口。絕大多數中心化交易所目前不支持本地提款到 L2，因此對于技術不熟練的人來說，將資金橋接到 L2 是非常麻煩的（特別是如果他/她必須支付以太坊 L1 費用）。當前的解決方法是使用交易所撤回到像 Polygon PoS 這樣的側鏈，它在像 Hop 或 Connext 這樣的跨鏈（中心化）橋梁中具有足夠的流動性。

但我們最需要努力的一點是對用戶的教育。我見過無數人抱怨以太坊的高gas費用，并以犧牲去中心化和安全性為代價遷移到交易費用便宜得多的 L1（即 Avalanche、Solana、Fantom、Terra）。作為以太坊社區的一員，我想尋求幫助，讓大眾了解以太坊的可擴展性，以及他們如何以負擔得起的方式在我們的生態系統中保持活躍。我們還應該與不同的應用程序和協議進行交流，并在其治理論壇中提交提案，為 L2 流動性和/或 L2 流動性綁定（a la OlympusDAO）創建流動性挖掘獎勵。這將使用戶遷移更加無縫，因為流動性是用戶仍在使用 L1 的最大原因之一。

L2流動性

正如我上面提到的，由于流動性不在 L2 之間共享，因此對整個以太坊生態系統中分散的流動性存在許多合理的擔憂。在本節中，我將介紹一些計劃解決這個問題的項目和流動性模型。

Hop Protocol

" Hop是一種可擴展的 rollup-to-rollup（也支持 Polygon PoS 和 xDai）通用非托管令牌橋。它允許用戶幾乎立即將令牌從一個 rollup 或側鏈發送到另一個，而無需等待網絡的挑戰期。”

“它的工作原理是讓做市商（稱為 Bonder）參與到目的地鏈的流動性中，以換取少量費用。”

“這種信用由 Bonder 以 hToken 的形式提供，然后在 AMM 中交換為它們的本地代幣對應物。”

“最終結果允許用戶將代幣從一個網絡無縫轉移到另一個網絡。”

Hop 團隊還提供了一個SDK，使開發人員能夠將 Hop 功能集成到他們的去中心化應用程序中。

Connext

Connext是不同網絡（L1 和 L2）上的流動性池網絡。用戶在這些池之間交換價值，類似于 Uniswap 等 AMM DEX。

Connext 路由器充當網絡的骨干，為用戶交換提供流動性并賺取費用作為回報。

他們創建了NXTP，這是一個用于通用 xchain/xrollup 交易的輕量級協議，保留了底層執行環境的安全屬性（即它不依賴于任何外部驗證器集），Connext 協議可以通過xPollinate UI訪問。

Synapse

" Synapse是一個跨鏈層 ∞ 協議，支持區塊鏈之間的無摩擦互操作性。通過在任何 L1、側鏈或 L2 生態系統之間提供去中心化、無需許可的交易，Synapse 支持完整的區塊鏈活動，例如資產轉移、交換和具有跨鏈的通用消息傳遞。鏈功能——這樣做可以實現基于其跨鏈架構的新原語。”

“Synapse 網絡由使用閾值簽名方案 (TSS) 運行的跨鏈多方計算 (MPC) 驗證器保護。該網絡是無領導的，每個驗證器在接收到各種鏈上事件時運行相同的過程來維護安全性。MPC 驗證者組跟蹤的鏈。一旦所有驗證者的三分之二使用他們自己的個人密鑰集體簽署了同一筆交易，網絡就會達成共識并向目標鏈發出交易。”

Celer cBridge

“ Celer cBridge是一個多鏈網絡，可以在不同的第 1 層區塊鏈（例如以太坊和 Polkadot）內和跨第 1 層區塊鏈以及不同的第 2 層擴展解決方案之上實現即時、低成本和 ANY-to-ANY 的價值轉移，例如 Optimistic Rollup、ZK Rollup 和側鏈。”

deBridge

deBridge是一種跨鏈互操作性和流動性轉移協議，允許在各種區塊鏈之間真正分散地傳輸任意數據和資產。deBridge 智能合約的跨鏈互通由 deBridge 選舉的獨立預言機/驗證器網絡提供支持治理。

該協議通過鎖定/解鎖本地鏈上的資產和在二級鏈或L2s上發布/記錄打包的資產(取消設置)來實現不同區塊鏈之間的資產轉移。不同區塊鏈之間的跨鏈通信由選舉產生的驗證者維護，這些驗證者運行deBridge節點來對在不同區塊鏈的deBridge協議的智能合約之間傳遞的跨鏈事務進行驗證。

dAMM

dAMM是 Loopring 和 Starkware 聯合開發的跨 L2 AMM 設計。

dAMM 的優點：

基于 ZK 的 L2（例如，DeversiFi、Loopring ……）異步共享流動性——讓 LP 進行更多交易。

LP 服務 L1 AMM，例如 Uniswap，同時參與 L2 交易 => 不妥協地擴展。

dAMM 利用 L1 的免許可性質，緩解由于不同的 L2 導致的流動性碎片化。

Tokemak

Tokemak是一種流動性路由協議，它是新出現的 DeFi 協議浪潮的一部分，通俗地稱為 DeFi 2.0（或 DeFi 2021）。

“它可以被認為是一個去中心化的做市平臺和一個流動性路由器，它分解了 DeFi 的傳統流動性供應和做市。位于去中心化交易所的“層”之上，Tokemak 允許控制流動性流動的位置，并提供一種提供和采購流動性的更簡單、更便宜的方式。”

Tokemak宣布，他們計劃通過創建一個深度流動性池來解決流動性碎片化問題，該池可以將流動性從 Hop 等跨 L2 橋梁路由到池中，以解決當前的流動性碎片化問題。

概括

跨 L2 的流動性碎片化問題已經通過各種方式和不同的參與者得到解決。我個人的猜測是，將出現一個包含 dAMM + Hop/Connext + Tokemak 設計混合的模型，以便以一種使其看起來完全統一的形式抽象 L2 流動性碎片。

L2數據查詢工具

這些是我每天使用的工具，用于衡量以太坊 L2 的采用狀態、交易成本以及 L2 協議收入是多少。

沙丘分析

Dune Analytics是一個數據分析平臺，允許任何人輕松聚合和可視化區塊鏈數據。在 Dune 上，您可以在數小時內為您的研究項目、文章、DAO 或任何其他項目創建數據中心。關于 L2，我用它來監控有多少資金被鎖定在 L2 橋內。相關數據儀表盤：

由@eliasimos創建的Bridge Away 儀表板概述了有多少資金被鎖定在橋內進入其他 L1（Avalanche、BSC、Fantom 等）、側鏈（Ronin、Polygon PoS）以及幾個 L2，如（Arbitrum、Optimism、zkSync 和波巴）。了解用戶在哪里架橋以了解資金流向何處以了解以太坊的不足之處以及如何改進也是很好的。如果以太坊提供更好的用戶體驗，那么離開網絡的資本就會少得多（尤其是新用戶）。

錢包交易和天然氣費用儀表板（Wallet Transaction & Gas Fees Dashboard），@kevdnlol 用于分析以太坊上的手續費市場，需要這個圖表數據鏈接，可以關注Block unicorn公眾號，加入社區獲取。

L2BEAT

L2BEAT 是查看以太坊 L2 中有多少 TVL 的領先儀表盤（數據圖表）。

L2beat 的一大特色是它們還具有 L2 中使用的縮放技術類型及其當前服務的目的。他們還有一個很好的常見問題解答頁面，我經常為剛學習 L2 的初學者參考。

L2費用

L2Fees是David Mihal構建的眾多出色儀表板之一，它顯示了與以太坊主網相比，在某些 L2 上執行不同操作的成本是多么低。

L2費用比較，費用會不斷的變化

L2正在高速發展階段，L1會不斷的向L2遷移，因為L2是L1未來的最佳棲息地，這種轉變看似非常緩慢，其實在爆發那瞬間就可以完成。關于更多L2的知識與文章，請關注我們Block unicorn查看歷史文章，獲得更多L2知識。