本篇文章要介绍以太坊目前采用的扩容机制：layer 2是什么？layer 2的运作方式、及layer 2能带给我们的好处包括降低GAS费、更流畅的交易速度等，并介绍layer 2的前景分析。

layer 2是什么？

以太坊作为全世界最常被使用的公链，许多声势看好的区块链项目比如去中心化金融DeFi、NFT等都是在以太坊上运作，但是近年来以太坊面临了三个大问题：

TPS（每秒交易处理速度）过慢，仅能处理大约15个交易

交易费用（矿工GAS费）太高，参与者无法负荷

所有Dapp（去中心化应用程序）共用一条主链，扩展性差

整体看来，以太坊目前对帮助运算的矿工有利，但对使用者却不利

而layer 2的出现，就是为了协助扩展以太坊，想像以太坊（layer 1）是一块平地，上面挤满了人而过于拥挤，开始出现资源不够的状况，土地和服务的费用变得高昂，于是以太坊建立了layer 2，负责协助处理以太坊上居民的各种需求，让大家都有好的生活空间。

提高以太坊效率，降低GAS费用

layer 2建立在以太坊的基础上，承袭了以太坊的安全性，以智能合约来协助以太坊进行有效率的数据处理，再将数据回传到以太坊，最终的分配、裁决还是在以太坊，等于是layer 2以太坊的数据助手，但不是独立于以太坊存在。

总之，layer 2让以太坊上的数据运行的越快，以太坊就越不会塞车，大家就不用争着付很高的GAS费来抢矿工了。

和layer 2有类似功用的还有「分片」，分片是一种分区方法，将区块链上的计算和存储工作分割，每个分片会拿到来自不同区块链上的一小部分工作，以P2P的方式运行运算，每个分片会有验证者或节点网络来做验证。

分片的好处是单一个节点只需要负责处理区块链上的一部分工作，而不是一个节点负责处理一整条区块链上的工作，如此效率就会提升，但是分片就做不到像layer 2一样的安全性。

以太坊2.0完成前的扩容方案

以太坊目前在进行升级成以太坊2.0的工程上，未来分片也会是主要的扩充模式，但这些都属于以太坊主链（layer 1)的改善，要进化成以太坊2.0还需要等很久，因此，目前借助layer 2，是等待以太坊2.0完成前的主要办法，因此目前layer 2的开发也是以太坊技术的重点项目。

layer 2运作模式

在介绍layer 2上的获利机会前，先说明一下layer 2是如何解决以太坊上的堵塞问题。

layer 2有很多种处理方式，主要分为侧链（Sidechains）、状态通道（State channels）两种，测链又细分成Rollups、等离子体（Plasma），这边介绍目前最常被采用的两种方式：Rollups跟Plasma。

Plasma

Plasma是layer 2最早被提出的解法，Plasma仅将数据成果提交到主链，并附上诈欺性证明的机制验证自己的数据。

Plasma的运行原则上就是侧链，从主链接上一条区块链，而Plasma这条侧链是由智能合约构成，完成工作后把成果提交给主链审查，任何人都能开发和使用Plasma智能合约。

但Plasma完备了原本侧链会有的缺点，让使用者能安全的从Plasma的区块链退出，才能作为Plasma，而且Plasma上的检测机制能找出所有的错误，确保回传的数据准确。

但是Plasma的缺点是没有纪录只有结果，如果发生Plasma瘫痪，这段时间的交易就全部找不回来。目前Plasma的开发逐渐停滞，layer 2的重心渐渐移到Rollups上。

Rollups

Rollups则是将数据成果还有基本资讯一同压缩回传，在主链上就可以查看到每笔交易的细节。目前的主流Rollups是ZK Rollup和Optimistic Rollup。

ZK Rollup

ZK是「零知识」的缩写（zero knowledge），零知识证明意思是证明者能够不向验证者提出有用资讯，验证者也能相信某个论断是正确的，ZK Rollups藉由零知识证明来保证链下交易的安全，同时压缩数据回传主链。

目前XK Rollup的处理能力：

TPS（每秒处理交易量）

每秒约500笔

优势：支持普通交易支付、转帐、去中心化交易所

缺点：智能合约创建ZK证明的时程太长，对通用型智能合约不友好

Optimistic Rollup

Optimistic Rollup被提出就是为了弥补ZK Rollups无法良好支持通用智能合约、生成零知识证明耗时的缺失，Optimistic Rollup不仅保留零知识证明，也沿用Plasma的惩罚机制（惩罚留下错误和安全疑虑的人），来兼顾安全性和支持通用智能合约。

Optimistic Rollup采用OVM（Optimistic 虚拟机），OVM可以让移植Dapp到layer 2更容易，以及让项目方不需要准备layer 2的扩容方案，接入OVM就能使用layer 2的结构。

目前Optimistic Rollup的处理能力：

TPS（每秒处理交易量）

每秒100笔，加上BLS签章技术可达500笔

应用场景优势：支持通用的智能合约、适合DeFi应用

缺点：跑证明需要一到两周

layer 2前景分析

ETH 2.0没那么快，短期内积极发展layer 2

目前想解决以太坊上壅堵的情形，期待以太坊2.0似乎还太遥不可及，虽然以太坊2.0已经进入开发募资，但预计要两年的时间才能完成，这段期间以太坊的扩容都还要依赖layer 2，尤其现在火红的去中心化金融DeFi迫切需要以太坊扩容来降低用户缴交的GAS费负担，layer 2的开发等于间接影响了DeFi项目的运作，如果layer 2能发展顺利，就能让更多项目移到layer 2上发展，解决DeFi因为GAS费太高而逐渐没落的窘境。

DeFi项目采用layer 2技术提升使用品质

越来越多DeFi项目采用layer 2的技术，目前短期内看好的是Optimistic Rollup，包括UNISWAP、SUSHISWAP都正在研议采用Optimistic Rollup，而Synthetix本身则已经使用Optimistic Rollup，但若要长期发展，ZK Rollups也被视为未来的layer 2的主流解方，路印协议和Zkswap 也在积极发展ZK Rollups中。

这些DeFi 平台使用layer 2后，用户会发现在layer 2上使用这些平台交易速度快，而且费用很低，以目前最高曾来到50美金一次的GAS费，累积省下的交易成本可不容小觑。

layer 2带动投资机会，layer 2平台纷纷发币

随着许多DeFi项目移到layer 2发展，加上传统金融业也渐渐移向以太坊，有望让以太坊藉由layer 2扩展成世界最大的加密结算层。

各个在layer 2上的平台纷纷开始筹措发币，目前尚未发币的受关注项目有Optimism、zkSync、 StarkWare等，恰好这三项就是Rollups的发展机构，而现行发币的layer 2概念币共19种，大部分都呈现上涨，用户可以趁layer 2正在蓬勃发展时进行概念币投资。

总结

layer 2前景看好，但部分人依然认为以太坊加强本身（layer 1）的能力才是最终解方，layer 2只能作为过渡的折衷方案。

笔者个人认为一般用户如我们，在乎的还是使用体验跟交易成本，layer 2能有效提升以太坊的效率又能降低GAS费，当然是越快普及越好，而且layer 2带来的投资机会也可以趁机把握，毕竟以太坊2.0完成是至少两年后的事，这中间瞬息万变的币圈没道理要苦等。

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