文储研习社第04期 | Layer2 有哪些项目值得关注
导读
的发展仍处于一个早期阶段，本阶段会是一个不同方案割裂的阶段，以下分析的方案和项目均有不同维度的优缺点，相信随着时间的推移和市场的验证，会向融合的状态聚拢，继续为以太坊生态作出贡献。
从目前的格局看，仍然是受主流追捧的对象，方案中短期看好 ，长期看好zk 。未来如何，请待时间证明。
本文仅从项目原理和生态数据角度分析，不构成任何投资建议。
的前世今生
区块链行业从比特币诞生至今，由于区块链去中心化、不可篡改、开放透明、匿名性等特征吸引了一大批有创造力的人才。特别是近几年区块链变成了技术和模式创新的高地，几乎每天都有新的想法萌芽。
谈到区块链，除了比特币之外不得不提到的项目就是以太坊。公链在区块链世界犹如我们生活中的手机操作系统，目前手机操作系统份额基本被IOS和安卓占领，APP开发者只能在这两个平台上面开发APP。同样的，公链项目方也想成为区块链世界的操作系统平台。所以在2018年-2020年的这轮公链竞赛周期里，同期有EOS、NEO等新兴公链的出现。以太坊站在比特币巨人的肩膀之上，在2014年占有先发制人的优势引入了智能合约概念，加之强大的创新能力和安全性，使得以太坊在众多公链里脱颖而出，从此区块链世界有了各式各样的应用(DAPP)。目前应用可以从业务上大致分为DeFi、NFT、游戏、DAO、等。
然而，以太坊也有先天的不足之处。由于以太坊目前仍采用了POW共识机制，直接影响了以太坊的吞吐能力TPS( Per )。TPS数值代表公链每秒处理交易事务的数量，也是衡量一条公链的重要指标。目前以太坊理论TPS值只有25不到，即每秒最多只能处理25笔交易。相比EOS的TPS可以达到3000左右，这放到2021年以太坊的吞吐能力显然是太弱了。加之以太坊上如此多应用，我们都知道用户使用以太坊上的DAPP都需要消耗ETH作为手续费。当用户想要自己的交易更快地被出块人记账时，只能提高给出块人的小费。比如近期用户为了Mint 热门的NFT从而提高了手续费，造成越来越多的用户被迫带入内卷每个人都提高手续费，形成Fomo情绪，如下图以太坊网络Gas价格曾高达1000+ Gwei。
方案对比分析
目前 有几种解决方案，主要包含状态通道、侧链、、 、、 六种方案。本文主要分析关注度较高并被长期看好的、 、 这三种方案的原理以及其代表项目。
方案工作原理
是以太坊社区中出现的第一个试图解决网络处理问题的方案，早在 2017 年被提出，也被寄予厚望。
在介绍 前需要先了解侧链的概念。由于区块链不可能三角导致以太坊拓展性极弱，开发者就想到了创建一个可连接到主网的独立区块链网络，也就是侧链，通过在侧链上高效处理交易来实现对主网的扩容。而侧链的潜在问题是安全性，作为一个独立的区块链，侧链需要有自己的矿工，建立足够的算力来保障安全，而足够的算力和不作恶的矿工，对于当前除比特币和以太坊之外的区块链来说，都是一个不小的门槛。
不同于侧链， 将 交易数据处理后提交到 ，并且增加了欺诈性证明的退出机制，通过这种方式利用 算力保障 安全性。
理论状态下， 可将以太坊的 TPS 提升至 1-9k。由此 受到了广泛关注。但在随后的开发中，更多现实问题暴露出来：
1、退出时间长：从提取资产到时，需要较长的挑战期
2、需要定期上线：用户（或受委托方）必须定期上线，以实现对 链的监控，否则出现黑客攻击事件时可能错过挑战期。
3、批量退出对的压力：如果一个 链上的大量用户在同一时间段内提取资产到,所有用户都要在挑战期内进行挑战以完成提款，这也就意味着会批量发布到上，产生踩踏效应，导致严重拥堵。
4、数据可用性问题：理想状态下， 链的出块者会将特定的底层数据（ 分支）发送给用户自己进行保管，也就是具备数据可用性。但万一操作者作恶，只发布 根至，但拒绝发布底层的交易数据给用户（即存在数据不可用的可能性），这会使用户无法验证该 链的正确性。
5、 本质上是将计算和数据都转移到链下（自己的 Layer 2 网络中），只将链下的交易数据进行处理后的结果（ 根）发布到。
项目概述
官网：
尽管有以上的缺点，但值得注意的是，其代表项目除了开发 网桥之外，对于那些需要一些灵活性和更快提款的DApps/用户，项目开发了 POS网桥。 PoS网桥由一组外部验证器保护。在一般的PoS系统中，安全性通常由验证者的资产担保和惩罚机制来保证。此外，网桥合约保留了管理权限，并通过代理由多重签名钱包控制。这个多重签名钱包从2/3多重签名开始，现在升级为5/8方案。在8 个签署人中，4位是联合创始人，另外4位是其他 DeFi项目的主要成员。合约的所有者可以随时对合约进行升级和替换(没有延迟期)，这意味着所有者可以随时提取合约中的所有用户资产，这当然是一个潜在的安全风险。因此，现阶段通过Pos网桥转移到链上的资产并不是去信任的。
目前高达65000的TPS，远远超越了 14TPS 的以太坊（将近 5000 倍的速度）。交易费用方面， 的交易费用约为$0.- $0.，也远远低于目前以太坊上令人望而却步的 gas 费。
凭借优秀的TPS表现+低廉的交易手续费，吸引了大批的用户。截止到目前上的活跃地址数 66 万+，交易总数超过 3.4亿笔，TVL 约为 90 亿美元。
生态方面表现同样强劲，最大的NFT交易平台、TVL最高的借贷协议、著名的AMM去中心化交易所等应用均已接入。
工作原理
是当前最受关注，也是最有可能真正落地的 方案。上面提到以太坊网络每个区块中可包含的交易数量是有限的，而 则是通过将数千笔交易打包压缩，然后将处理后简洁的数据同步到以太坊主网中实现 TPS 的提升，解决网络交易处理能力有限的问题。
和 的区别在于， 是将交易处理后的结果同步到 ，我们无法直接通过它上传 的数据了解到每一笔交易的信息，而 压缩处理后同步到 的交易数据中包含了每笔交易的基本信息。
通过上面的描述也可以了解到， 方案对交易处理能力的提升是线性的，打包压缩的交易数量越多，打包后的数据也就越大。在实际测试中， 可将 TPS 提升 100 倍。在当前的以太坊网络下（即第一代以太坊），TPS 最高可达到 2k；和 Eth2.0的分片结合后，理论 TPS 可达到 20k+。根据如何确保压缩数据的正确性， 又可分为 zk 和 。
zk 方案工作原理
ZK 通过零知识证明 zk- 的密码学技术来确保安全性，ZK 是 zero （零知识）的缩写。零知识证明：证明者能够在不向验证者提供任何有用信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。
ZK = 交易压缩 + 零知识证明（zk-SNARK）
ZK 核心思想是在链下达成交易共识，并通过零知识证明保证链下交易状态的安全性，同时压缩交易数据，最后将数据同步至主链。通过将每笔交易中的签名信息等进行零知识证明处理，来达到压缩交易数据的目的。目前的 ZK 方案可将当前以太坊网络的 TPS 提升 30 倍，达到每秒约 500 笔交易的处理能力。
项目概述
官网：
由 Labs团队主导开发，目前整体TVL达到1.48亿美元，仅占全网L2锁仓量的0.43%。究其原因发现对智能合约创建零知识证明的过程较长，所以目前零知识证明算法对通用型的智能合约支持不友好，zk 方案更适用于普通转账交易等场景。
Web3基础设施项目也从较早就支持的支付通道。但zk 方案无法运行DAPP等应用。L2探索仍处在一个早期阶段，我们也了解到 Labs团队正在开发兼容EVM智能合约的底层架构，相信在不久的将来EVM 兼容的智能合约将出现在 上。
值得注意的是在交易费用方面， 上ETH的交易费用仅为$0.17，同样的也远低于目前以太坊上令人望而却步的 gas 费。
方案工作原理
由于 zk 存在无法良好支持智能合约，生成零知识证明耗时较长的问题，2019 年 6 月， 方案被提出，这个方案中去除了零知识证明，增加了惩罚机制，来达到保障数据安全性（略低于 zk 方案）的同时又可以更方便地支持通用性智能合约的目的。
方案采用了 OVM （ 虚拟机），OVM 是功能完备、与 EVM （以太坊虚拟机）基本兼容的环境。通过 OVM，将 DPP 移植到 变得简单，而且也使得项目方无需部署各种 扩容方案，而只需接入 OVM，就可以使用其中的各类 结构。
因此，目前 更适合于 DeFi 应用，此方案可将 TPS 提升至 100，通过 BLS 签名聚合技术可进一步提升至 500。
项目概述
官网：
是在以太坊上建立即时交易和可扩展的智能合约的网络，并在 创建 OVM，旨在与以太坊 配合使用，既保留了以太坊主网级别的安全还能大大降低gas费。投资机构也是加密行业顶尖投资机构和A16z。
自上线以来总交易次数已经超过180+万次，用户地址数超过9万，用户交易手续费约为$2.2，TVL达到23.7亿美元，占全网L2锁仓量的6.9%。新增用户量近期剧增，推测与发推下周有大事件公告有关，用户猜测可能项目方会发行通证并且对早期用户空投。
生态应用方面进展较慢，仅有和接入。让我们一起期待下周的重磅消息究竟是什么。
项目概述
官网：
和都属于 ，那么两者之间究竟有什么不同点呢？ 和 之间最大的不同点在于欺诈证明机制的实现，即，一笔交易执行完后，如果状态引起争议该如何解决？ 采用单轮欺诈证明。也就是说，Layer 1 会在链上执行整个 Layer 2 交易，来验证状态根。这使得欺诈证明具有即时性，这是优点。
采用多轮欺诈证明。简单来说，就是通过二分查找，找到引起分歧的那个区块的第一个操作码。找到之后，只需在链上执行这个操作码。 的方法有一个很大的缺点。想象一下，如果出现硬分叉，导致以太坊共识规则改变，操作码被删除/重新定价或修改。这时，突然在 Layer 1 上重新执行过去的交易会得到截然不同的最终状态。我不知道 团队会如何解决这个问题，但是我想真到了那一天他们会想出办法的。 完全控制 AVM 规范，因此不用担心这种问题。
的发展速度已经远超人们的预期,上线仅2周左右的时间，其TVL已经突破25亿美元，占全网L2锁仓量的73% ，远超其它协议，且还在快速增长。其TVL在未来一段时间里大概率会超越大多数非以太坊公链。
用户增长曲线非常陡峭，目前已经超过11万个地址。
日交易次数已经突破25万次，近期有所回落
生态方面，目前已经有、、DoDo、、MCDEX、、等，未来会有越来越多的DAPP加入。包括各大交易所宣布支持网络的充提，将从最大程度增加了上资产的流动性。
