以太坊:一文讀懂以太坊的各大擴容方案_UPS

當前的以太坊是一條整體單片式區塊鏈(monolithic blockchain)：它為自己提供安全性，執行自己的交易，并維護自己的數據可用性。

然而，這種傳統類型的區塊鏈，即為自己提供安全性、執行和數據可用性層的鏈，由于其“包攬了所有的事情”而存在固有的局限性。

這些局限性會給用戶帶來較高的交易成本。

這是因為以太坊執行層稀缺的區塊空間，加上不斷增長的網絡使用需求，導致了網絡擁堵，推高了交易成本。

換句話說，單片式區塊鏈一次只能處理這么多的交易?(transactions)。

為了解決這些局限性，以太坊生態中的開發者和研究人員近年來開創了一系列不同的可擴展性解決方案。這些方案有著不同的呈現方式和規模，但絕大多數都是作為以以太坊為中心的執行層，提供廉價和快速的 Crypto 交易。

現如今，許多新的可擴展性解決方案都已經可以使用了，而且更多的方案即將到來。為了緊跟目前正在發生的一切，本文將帶領讀者深入了解當前各大以太坊可擴展性方案！

當前，以太坊社區同時在使用鏈下擴容性策略和鏈上擴容策略。

鏈下擴容 (off-chain scaling) 是指為以太坊等底層鏈提供外部執行的任何創新方式。人們將這些創新稱為「Layer 2」(簡稱 L2)， 也即將交易的執行放在以太坊之外的第二層網絡進行，從而優化以太坊 L1 的性能。

鏈上擴容 (on-chain scaling) 是指為了提高區塊鏈的吞吐量 (即每秒能夠處理的交易量) 而對其進行的任何直接修改。雖然諸如 Rollups 和 Validiums 等鏈下擴容方案會在短期內擴展以太坊，但以太坊網絡的長期補充策略是實現分片 (sharding)，也即將以太坊 L1 分成許多條有著共享安全性的分片鏈 (shard chains)。

Camelot：測試版v3 AMM發現問題將重新部署，用戶資金尚無風險:6月5日消息，Arbitrum 生態 DEX Camelot 官方表示，在過去兩個月中一直處于測試階段的 Camelot v3 AMM 發現一個潛在問題，已經得到緩解，用戶資金目前沒有風險，但作為額外的安全措施，我們要求我們的社區用戶移除在 v3 的頭寸。我們決定棄用當前 v3 AMM 合約，并將很快將新版本與 v3 farms 一起重新部署。其他合約與 v2 AMM 未受影響。[2023/6/5 21:16:20]

制圖：u/emkoscp

1. Rollups

Rollup 是一種可擴展性解決方案，通過在其自己的經優化的執行層上面執行交易，并將交易數據發布到以太坊 (以后可能還有其他 L1s 公鏈) 上。通過這種方式，Rollups 鏈直接繼承了以太坊 L1 的安全性保障。

放大來看，當前有兩種類型的 Rollups：ZK-Rollups 和 Optimistic Rollups。

1) ZK-Rollups 通過使用一種稱為 zk-SNARK 的加密證明，將許多筆鏈下交易“卷起來”形成一筆可驗證的交易批次。然后，這些較小的加密證明將被有效地發布到以太坊 L1 上面。

簡單來說就是，鏈下執行 + 通過 zk-SNARKs 提交鏈上數據 = ZK-Rollups。

鏈游工會Merit Circle將基于Avalanche推出游戲子網Beam:金色財經報道，鏈游工會Merit Circle將基于Avalanche推出一個專注于游戲的子網（Subnet）Beam。Beam將成為一個獨立的主權網絡，同時滿足游戲玩家和游戲開發商的需求，它將提供現有的Merit Circle產品以及三款新游Trial Xtreme、Walker World、Hash Rush[2023/4/19 14:12:10]

Loopring (路印) 是 DeFi 領域最受歡迎的 zk-Rollup 項目之一

當前我們可以使用的基于 ZK-Rollup 方案的 Rollups 網絡包括：

Loopring：

https://loopring.io/#/

Polygon Hermez：

https://hermez.io/

zkSync：

https://zksync.io/faq/intro.html#introduction

2) Optimistic Rollups?也是將許多交易“卷起來”以批次的方式提交至以太坊 L1 鏈上，但這種方案并不使用零知識證明來證明交易的有效性：Optimistic Rollups “樂觀地”假設了交易的有效性，除非通過所謂的“欺詐證明”(fraud proofs) 成功地挑戰了交易的有效性。

Greenfield白皮書：將跨鏈鑄造BNB啟動，BNB總流通量不變:2月28日消息，BNB 生態新公鏈 Greenfield 白皮書指出，Greenfield 基于 Cosmos SDK 打造，Greenfield 與 BSC 之間存在一個原生的跨鏈橋，最初的 BNB 將被鎖定在 BSC 上，并在 Greenfield 上重新鑄造。BNB 和數據操作原語可以在 Greenfield 和 BSC 之間流動。此外，BNB 的總流通量將保持不變，但會在 BNB 信標鏈、BSC 和 Greenfield 之間流通。[2023/2/28 12:34:26]

簡單來說就是，鏈下執行 + 鏈上數據 + 欺詐證明 = Optimistic Rollups。

Arbitrum 是基于 Optimistic Rollup 方案的 L2 網絡

當前我們可以使用的基于 Optimistic Rollup 方案的 Rollups 網絡包括：

Arbitrum One：

https://arbitrum.io/bridge-tutorial/

Optimism：

https://gateway.optimism.io/welcome

2. Validiums

Magic Eden提議將ApeCoin DAO構建為NFT市場:金色財經報道，NFT市場Magic Eden已向ApeCoin DAO提交了一份提案，旨在為$APE持有者建立一個市場。APE代幣持有者可以以0.75%的交易費購買和出售NFT。該公司表示，我們的目標是改變這一點，ApeCoin DAO市場將大幅削減費用，為ApeCoin提供可持續的效用，并提供一個平臺，社區可以通過該平臺啟動自己的項目和倡議。

Magic Eden提議對每筆交易收取1.5%的費用，對使用ApeCoin進行的所有交易提供0.5%的折扣，并對Bored Ape Yacht Club、Mutant Ape Yacht Club和Bored Ape Kennel Club NFT持有者進行的交易額外提供0.25%的折扣。（the block）[2022/8/10 12:13:43]

DeversiFi 是目前最大的基于 Validium 方案的 L2 項目

另一種類似于 Rollups 的可擴展性解決方案是 Validiums。?

Validiums 的運作方式類似于 ZK-Rollups，因為這種方案也依賴于零知識證明來批處理和執行交易。但與 ZK-Rollups 相比，Validiums 在鏈下保存其數據可用性 (即交易數據存儲在鏈下)，而 ZK-Rollups 的數據可用性存儲在以太坊 L1 鏈上。

美聯儲：數字資產、CBDC不會對美元的國際地位構成威脅:7月5日消息，美聯儲發布關于美元國際角色首次會議的紀要顯示，美元國際角色的現狀基本保持不變。在討論數字資產、中央銀行數字貨幣（CBDC）是否可以改變美元的優勢或加強其各種作用時，與會嘉賓普遍認為，技術本身并不會導致全球貨幣生態系統發生劇烈變化，因為法治、穩定性、網絡效應和市場深度等其他因素對主導貨幣的優勢至關重要。美聯儲現階段認為，當前的數字資產格局更傾向于以散戶投資者為投機目的，而機構投資者則因缺乏監管框架而受到限制。CBDC的發展也傾向于集中在國內零售領域，因此不會對美元的國際地位構成威脅，跨境CBDC的范圍仍然非常有限。(金十)[2022/7/5 1:52:55]

這種動態特征使得 Validiums 這種擴容方案具有很高的性能(Validiums 能夠提供比 ZK-Rollups 更高的吞吐量)，但同時也在一定程度上使這種方案具有托管的性質 (這意味著 Validiums 的運營商可以凍結或者沒收用戶的資金)。

Sorare 是一款由 Validium 驅動的夢幻足球游戲

換句話說，鏈下執行 + 零知識證明 + 鏈下數據 = Validiums。

當前我們可以使用的基于 Validium 方案的項目包括：

DeversiFi?(去中心化交易所)：

https://l2beat.com/projects/deversifi/

Immutable X?(一個以 NFTs 為中心的 L2 網絡)：

https://www.immutable.com/

Sorare?(一款夢幻足球游戲)：

https://l2beat.com/projects/sorare/

3. Volitions

Volitions 是一種混合式擴容解決方案，讓用戶能夠在“ZK-Rollup模式”和“Validium模式”之間進行選擇。

在實踐中，這意味著 Volitions 的用戶能夠使交易在鏈下執行，同時可以選擇鏈上數據可用性或者鏈下數據可用性，也即選擇將數據可用性保存在以太坊 L1 鏈上或者在 Valildiums (鏈下)。

4. 側鏈

就以太坊而言，側鏈是與以太坊兼容的區塊鏈。

側鏈 (sidechains) 可以是獨立的區塊鏈，比如 BSC (幣安智能鏈)，或者更普遍的是，為了明確地迎合以太坊用戶的定制區塊鏈，比如 Polygon 的側鏈。側鏈與以太坊的兼容性源于它們支持 EVM (以太坊虛擬機)。

因此，側鏈可以作為以太坊 L1 的外部執行層，即便側鏈并沒有直接繼承以太坊 L1 的安全性保障。但一些側鏈項目，比如 Polygon 的側鏈，通過向以太坊提交檢查點 (checkpoints)，模糊了這種區別。

當前我們可以使用的側鏈包括：

Polygon：

https://wallet.polygon.technology/

xDai：

https://bridge.xdaichain.com/

Ronin?(NFT 游戲 Axie Infinity 量身定制的側鏈)：

https://bridge.roninchain.com/

5. 狀態通道

Connext 是以太坊生態中最知名的狀態通道項目之一

狀態通道 (State Channels) 是一種由多簽智能合約支撐的鏈下擴容方案。在狀態通道網絡中，ETH 等加密資產可以鎖定在這些合約中，用于在用戶之間創建雙向支付通道。

換句話說，狀態通道就像是在“記賬”，用戶彼此之間可以在鏈下進行數百次交易，然后通過向以太坊 L1 發送最后一筆交易來停止記賬。這樣一來，原本是許多筆的交易，通過狀態通道得以簡化。

目前我們可以使用的狀態通道項目：

Connext：

https://connext.network/

6. Plasma

Plasma 鏈是一種依賴于欺詐證明 (fraud proofs) 的擴容方案，類似于 Optimistic Rollups。但與 Optimistic Rollups 不同的是，Plasma 將數據可用性保存在鏈下。盡管是以太坊 L2 研究的最早領域之一，Plasma 的實現未能像其他更新的擴容方案那樣獲得足夠的吸引力。

上圖：以太坊的更新路線圖。制圖：trent.eth

以太坊開發者社區預計，分片 (sharding) 將在未來幾年內推出。

這一更新將把以太坊一直以來的單一協議擴展到 64 條新的“分片鏈”上。通過這種方式將以太坊網絡的負荷分布到這些分片鏈上，以太坊 L1 得以實現水平擴展，極大地改善了交易延遲和吞吐量能力。

值得注意的是，正如以太坊創始人 Vitalik Buterin 之前強調的那樣，“分片和 Rollups 帶來的可擴展性好處相互疊加”，這些創新將使以太坊輕松地支持數十億用戶。

直到最近，以太坊一直是一條整體單片式區塊鏈，僅依靠自己提供安全性、執行和數據可用性。

我們現在正開始看到，以及未來會越來越多地看到，以太坊正在成為一條模塊化的區塊鏈。也就是說，我們將看到以太坊越來越依賴外部執行層和外部數據可用性層來推進其基礎性能。

從 Rollups 到側鏈，我們已經討論了這些早期的外部執行層是什么樣子。同樣值得注意的是，像 Polygon Avail 這樣的定制化數據可用性區塊鏈，也將在擴大模塊化區塊鏈未來的可能性方面發揮重要作用。

撰文：William Peaster，來源：DeFi Pulse

編輯：南風

Tags：以太坊ROLROLLUPS以太坊官網中文ROLSTROLLFUPS幣

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