Layer 2 究竟是什么?盘点Layer 2 解决方案

近期常看到的Layer 2 到底是什么?与我们熟知的公链如以太坊又有什么不同呢?其实Layer 2 与整体区块链生态的推进息息相关,不仅DeFi 协议为了寻求更好的操作体验陆续迁移至Layer 2 上,就连游戏、NFT 项目也都陆续与Layer 2 解决方案合作,打造更有效率的区块链世界。

什么是Layer 2?让我们从Layer 1 开始说起

如同我们使用的互联网一般,区块链网络也有分成好几层,而我们常提到的公链如Solana、Avalanche、Ethereum 可以视为Layer 1,也就是区块链网络的第一层,第二层(Layer 2)是相较于第一层网络而言的名词,泛指针对区块链网络本身的问题(常看到的为以太坊)所提出的解决方案。

本质上,Layer 2 (第2 层解决方案)是建立在现有区块链之上的协议,旨在解决区块链主网的交易速度和可扩展性问题。其中对于资料存放于链上、链下,解决方案的安全性,以及节点的负担程度大小等差异又可以再细分成4-5个类别,主要有以下五种

source: Messari 

Rollups

 主要可以分为zkRollups 和Optimistic rollup 两大类,Rollups 的意思是

  • zkRollups(简称为ZK):ZK Rollup 与 Validum 所采用, ZK Rollup 无需信任或是检查执行者,靠著在主链完成零知识证明,保证无效的状态绝不会发生,在数据的存储上也有著较大程度的突破,很可惜因为 zKRollups 所采用的零知识证明在采用上有著一定难度,大众也不买单,因此采用率也不高。

           应用代表: Loopring 的去中心化交易所以及zk Sync 使用zkRollups 技术

  • Optimistic Rollups(简称为OP):为Optimism、Arbitrium 所采用,与zkRollups 架构相似,不过Optimistic Rollups 却不是依靠“零知识证明”运行, 虽然可扩展性比zkRollups 以及Plasma 都稍嫌逊色,不过却是最好采用的一个Layer 2 技术,也因此受到许多DeFi 团队的青睐。

           应用代表: Optimism、Arbitrium 

侧链

于区块链网络的基础层再搭载一个链,用另外一套的验证节点,安全性与主网分开,程序代码与数据独立,运行快速但是安全性低,因为运行节点为侧链所有,与主链(Ethereum)无关,安全性也较弱,

应用代表:SKALE Network、Injective Protocol、xDai 

状态通道(延迟低,实时性高)

透过状态通道能够发送的交易是秒级别的,不过缺点数用户人数有限,资金使用率低,因此虽然可以提升效率,却不能完全解决扩展性的问题,市场预测相关的DeFi 协议或是赛马、球赛等赛事博弈,是可以透过状态通道的技术去实现的,安全性会比侧链来的高一些。

应用代表:Celer Network、Raiden Network、Connext 等 

Plasma

Plasma 曾是Vitalik 认为大有可为的一个解决方案,由Vitalik Buterin 和Joseph Poon 在2017 年共同提出,Plasma 能够在支付方面的业务做好,但是却不能应付太过复杂的智能合约,同时,由于Plasma 的数据都在链下,用户跑plasma 的节点负担

许多人不知道,OMG Network 为早期以太坊的扩容龙头,为最早提出基于Plasma 的Layer 2 概念,主打快速支付的应用场景,不过当时的领先地位并没有使OMG 就此成为产业内的佼佼者,反倒是最近因为OMG Network 被Genesis Block Venture (GBV)收购,重新与Enya 团队开发出了基于Optimistic Rollup 的OMGX Network(随后改名为Boba Network ) 才又一度受到了市场关注。

Plasma 没有得到大量采用的主因为数据可用性( data availability )在实行上的困难,主网上记载的Layer 2 状态可能会被推进成为错误的状态,并且无法对执行者追究责任。
应用代表:Loom Network、OMG Network、Polygon

Validium

Validium 为2020年6月由StarkWare 团队推出的一个Layer 2 解决方案- StarkEx 所运用的技术架构,与 zkRollup 相似,不过数据可用性保持于链下,因此交易速度能够快上许多,扩展性更高,但是安全性却差于zkRollups,不过在验证计算方面上因为与zkRollups 一样是采用零知识证明,因此可采用率相较其他Layer 2 解决方案也是算低的 

不过对于StarkEx 来说,在性能上确实能够超越许多DEX,这或许是专业交易员或是套利者将会非常看重的一个优点,同时也比我们一般所使用的CEX 安全许多

应用代表:Starkware(dYdX

不同Layer 2 解决方案在数据储存、计算验证上的差异矩阵 

Layer 2 解决方案的开发其实行之有年

不管是Plasma、xDai、Celer Network 等Layer 2 解决方案其实都不是近期才出现的技术,以太坊核心技术的研究员以及各式各样的开发团队在这数年的时间内透过不断的技术迭代这些各自具有不同优缺点的技术架构,历经数年才终于在2021年开始受到市场的关注及各个团队的采用,以太坊网络上时常发生网络拥塞的状况也是大家有目共睹的,可以预期在以太坊完全更新至2.0之前,实用的Layer 2 方案是市场所必须的。 

GameFi、NFT 都将受益于Layer 2 的技术演进

说了这么多?Layer 2 解决方案看似除了有着无穷无尽的技术词汇,对于一般的散户投资者来说其实并没有什么太大的关联?其实不尽然,许多DeFi 用户、GameFi 游戏玩家其实在不自觉中都早已使用了layer 2 的解决方案,像是今年爆红的区块链神奇宝贝Axie Infinity 所使用的Ronin 就是Axie 团队所开发出的一条以太坊侧链,另外还有许多人看好的卡牌游戏Gods Unchained 就与文中提到的StarkWare 团队开发出了专为NFT 而生的Layer 2 - Immutable X ,至今已有好几个游戏项目部署于其上

Layer 2 生态或将大鸣大放

慢慢组建完多元的Layer 2 解决方案后,我们可以看到市场上开始出现了跨Rollups 转帐应用的协议如Hop Protocol(optimism <> arbitrium <> 以太主网)、基于状态通道的Connext (支持Matic <> xDai 互操作)等,由于越来越多的团队开始将产品迁移自Layer 2 上,不过大部分都还是只能与主网交互,并不能够在不同的Layer 2 上自由的转移资产,而当这些跨Rollups 的协议越来越多,让大家习惯之后,以太坊的生态也将有望进行再一次的爆发也说不定。

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