ROL:Layer2、跨鏈和公鏈三足鼎立 誰將實現區塊鏈的可擴展夢想？_以太坊

盤點區塊鏈這些年的發展，從最初的比特幣、以太坊到跨鏈、DeFi，再到今年以來的NFT和元宇宙等，新事物在不斷出現，越來越多的企業、用戶等也陸續參與進來，區塊鏈的浪潮一波未平一波又起。

但隨著區塊鏈的生態和應用的壯大，鏈上操作也越來越多，使得擁堵從最初的的“小問題”演變成了“大痛點”，牽制著區塊鏈的發展。

在我們之前的文章中提到過，如果要用區塊鏈來構建價值傳遞網絡，有人認為它的性能至少應該以目前整個互聯網信息的數據實時處理速度為目標，包括每秒200萬封郵件、6.5萬次google搜索、7.2萬次youtube視頻等。

但目前來看，比特幣每秒處理約7筆、以太坊每秒能處理約15筆，號稱納斯達克速度的Solana，TPS每秒最高也僅僅是5.6萬，超過的交易只能按順序排隊等著。

因此，為了解決這個問題有想過各種各樣的辦法，比如開發出越來越多的新公鏈、把操作轉移到鏈下的Layer2，以及致力于實現讓眾多鏈可以互操互聯的跨鏈。

那么，Layer2、公鏈、跨鏈三足鼎立，誰將實現區塊鏈的可擴展夢想呢？讓我們來分別梳理一下。

Layer2

Layer2又稱鏈下擴容，與Layer1（鏈上擴容）相對應。鏈上擴容就是直接在區塊鏈直接修改區塊大小、共識機制等，類似于道路擁堵時從頭到尾拓寬馬路一樣，牽一發而動全身，費時費力。

V神：ZK-EVM是以太坊Layer 1安全和驗證過程的重要組成部分:金色財經報道，以太坊聯合創始人“V神”Vitalik Buterin在其官方博客上發布文章《以太坊的多客戶端理念將如何與ZK-EVM交互？》（How will Ethereum's multi-client philosophy interact with ZK-EVMs?），其中指出ZK-EVM將在未來發展成為以太坊Layer 1安全和驗證過程的重要組成部分，但關鍵在于如何為零知識證明以太坊區塊的正確性創建一個“多客戶端”生態系統。V神建議采取開放的多個ZK-EVM，因為不同的客戶端有不同的ZK-EVM實現，每個客戶端可以在接受一個區塊為有效之前等待與自己兼容的證明。此外，Vitalik Buterin還對人工智能最近的快速發展大加贊揚，他覺得人工智能的進步可以“加速”證明ZK-EVM實現的發展。“從長遠來看，當然任何事情都有可能發生。也許AI會加強形式驗證，使其可以輕松證明ZK-EVM實現等效并識別導致彼此之間差異的所有錯誤。”[2023/4/2 13:40:23]

因此，從2018年開始就涌現了越來越多的鏈下擴容方案，即Layer2擴容方案，類似于在擁擠的道路上搭高架橋，達到緩解擁堵的作用。

由于目前以太坊上的生態最為豐富，安全性最高，因此它成為了Layer2擴展的核心陣地。比如已經將交易速度降低到了幾秒的Polygon，便是以太坊上的Layer2，已經實現了對主網的性能擴展。

公鏈Klaytn與Parity將合作構建Klaytn-Substrate鏈:5月25日消息，韓國社交媒體巨頭Kakao旗下公鏈Klaytn與區塊鏈基礎設施公司Parity Technologies達成合作，將合作構建基于Substrate的Klaytn鏈Klaytn-Substrate。

據悉，該鏈最初將作為Klaytn規范的替代實現，并作為Klaytn主鏈的側鏈。Klaytn-Substrate將橋接至Polkadot和Klaytn主網，作為一個中介環境，使協作技術、業務和社區倡議能夠以有趣和協同的方式進行結合。

Klaytn基金會全球采用負責人David Shin表示，與Parity的合作符合他們為元宇宙創建可互操作區塊鏈平臺的愿景。（Coinquora）[2022/5/25 3:40:54]

不過，Layer2除了可以擴展性能之外，可以將更多更復雜的需求轉移到鏈下進行，使得主網上不能實現的一些功能都可以在鏈下進行功能的擴展。比如像比特幣這種幾乎沒有智能合約的公鏈，在Layer2技術成熟之后，也可以實現像以太坊一樣的智能合約的功能擴展需求。

目前，以太坊的Layer2擴容方案主要有側鏈、Rollup、通道、Plasma、Validium 5 種，我們簡單介紹一下：

1、側鏈側鏈是一條獨立的區塊鏈，與主網并行且獨立運行。它使用單獨的共識機制，安全性不受 Layer1保護。

印度游戲公司Bombay Play完成700萬美元融資，Kalaari Capital領投:金色財經消息，印度游戲公司Bombay Play完成700萬美元融資，Kalaari Capital領投，Lumikai Fund、Leo Capital、Play Co、Winzo、Advant EdgeVC、AMEA Ventures等參投。Bombay Play創始人Oliver Jones表示，該公司一直在研究用于游戲的區塊鏈技術，預計它可能成為未來的支柱，但不一定是公司的核心部分。（VentureBeat）[2022/4/4 14:03:10]

2、RollupsRollup就是將多筆交易卷起來打包一塊上傳給Layer1。交易數據等在 Layer1上發布，但執行交易在Layer1之外。目前有兩種Rollups：

ZK Rollups，全稱 Zero Knowledge Rollups，將數百筆交易在鏈下進行捆綁打包，并生成一個加密證明，該證明會被提交和發布在 Layer1上面。

這意味著 ZK Rollups 只需要有效性證明，而不需要所有的交易數據。通過 ZK Rollup，驗證區塊將變得更快、更廉價，因為被打包的數據更少了。

Optimistic Rollups，樂觀地假設所有交易都是有效的，所有的數據都存儲在Layer1鏈上，因此Optimistic Rollups 是安全和去中心化的，但是主鏈上的交易確認作為欺詐預防機制受到挑戰期的影響，需要很長的交易確認等待時間。

dYdX推出Layer 2交易獎勵計劃，總計獎勵2.5億枚DYDX:12月22日，據官方消息，dYdX推出Layer2交易用戶獎勵計劃。據悉，dYdX初始供應量的25%（2.5億枚DYDX）將根據用戶支付的費用和未平倉合約的組合分配進行獎勵，以激勵所有交易者使用dYdX Layer2協議，并增加市場流動性和用戶對dYdX整體產品的使用。該計劃獎勵的DYDX將在未來五年內以28天為周期進行分發，且不受任何鎖倉限制。每個周期將分配3,835,616枚DYDX。[2021/12/22 7:56:07]

由于Optimistic Rollups與以太坊主鏈平行運行，兼容于 EVM 和 Solidity，因此在以太坊 Layer1上能做的事情都可以在Optimistic Rollups上進行，這也是和?ZK Rollup 的不同之處。

3、通道 (Channels)

通道指參與者即便進行N次鏈下交易，也只需要在鏈上提交兩筆交易即可，實現了極高的交易吞吐量。

不過參與者需要將一筆ETH存款鎖定在一個多簽合約（一種需要多個私鑰簽名以執行交易的智能合約類型）中。

鎖定之后參與者就可以進行鏈下交易，最終的鏈上交易被提交后，那么之前被鎖定的存款就可以解鎖。

4、Plasma

科銀資本投資區塊鏈項目Klaytn(KLAY)上線OKEx并開啟交易:9月10日，Klaytn(KLAY)正式上線OKEx，并陸續于18:00 (HKT)開啟KLAY/USDT，KLAY/BTC的交易對。Klaytn是韓國Kakao集團區塊鏈子公司GroundX的區塊鏈項目，以服務為中心的企業級分布式信任區塊鏈平臺。此前獲得了Collinstar Capital , IDG Capital, Kakao Investment, Crescendo Equity Partners, Hashed等眾多投資機構的投資，并擁有包括LG集團、三星區塊鏈、SK電子、幣安、火幣、OKEx、Upbit等眾多機構作為生態合作伙伴。[2020/9/10]

Plasma 鏈是一條獨立的區塊鏈，錨定到以太坊主鏈，并使用欺詐證明 (類似于 Optimistic Rollups) 來仲裁糾紛。但只能支持基本的Token轉移、兌換等。

5、Validium

Validium 使用像 ZK-Rollops 這樣的有效性證明，但數據并不存儲在以太坊 Layer 1主鏈上，而是將 Layer 2 的交易數據存儲在鏈下。

這意味著每條 Validum鏈每秒可以處理10k筆交易，多條Validum鏈可以并行運行。

盡管目前的Layer2方案并不少，但對于整個擴容夢想而言，這幾種方案的機制錯綜復雜，各自的優點無法結合，缺點也各不相同，難以實現兼容，這無疑也是一個大問題。

但數據顯示，截至10月23日以太坊Layer2總鎖倉量接近40億美元，Arbtirum 、dYdX、Optimism鎖倉量位居前三。其中，在近七日鎖倉量增長最快的是基于ZK Rollup的隱私與擴容解決方案 AZTEC。可以看出，基于 ZK Rollup 的擴容方案被很多人看好。

跨鏈

正如前面提到的，目前大部分生態和應用都在以太坊上，因此很多Layer2方案也基于以太坊。但在近幾年，也有很多公鏈、新公鏈發展起來，盡管性能比之前已經有所提升，但沒有一條鏈可以憑一己之力容納下所有的生態應用。

因此，雖然越來越多的公鏈的設置越來越完善，但都變成了一座座“信息孤島”，相互隔絕。要是可以讓這些鏈都實現互操互聯，那么不僅僅鏈上擴展也更加理想，對于整個區塊鏈的發展都有很大的促進作用。

為了實現不同的區塊鏈平臺之間的資產流轉、信息互通、應用協同，跨鏈技術正式為此而生。比如，推特最近支持“比特幣支付”打賞功能應用的閃電網絡，就是跨鏈技術的一種應用，提高了比特幣網絡的交易速度和實用性。

目前的跨鏈技術，主要有以下幾種實現模式：

1、公證人機制

公證人機制是鏈與鏈交互操作最簡單的方法，由某個有公信力的組織團體來證明兩條鏈之間的互動。類似于找個德高望重的鄉長，來證明兩個村子之間的合作事情。

2、側鏈/中繼

指通過側鏈或中繼鏈進行交易，用多中心化的方式來解決信任問題。類似于在插座上接入更多的插排。

3、哈希鎖定

通過智能合約來保障任意兩個人之間的轉賬都可以通過一條“支付”通道來實現，完成“中介”的角色，類似于機器人，比較有代表的項目是近期有重大進展的閃電網絡。

4、分布式私鑰控制

分布式私鑰控制基于密碼學里面一個多方計算和門限密鑰的一個共享技術，是一種相對較新的跨鏈方式。

將私鑰分為A份，同時分給A個參與者，只有收集了N（N小于或等于A）個私鑰的分配，才能夠恢復出一個完整的私鑰，才可對私鑰中資產進行解鎖。它引入鎖定和解鎖的概念，通過這樣的一個鎖定和解鎖的操作，可以對原有鏈上的Token進行管理權的操作。

在眾多的跨鏈項目中，波卡和Cosmos是現階段關注度很高的技術熱點，尤其是波卡在今年以來進入了萬眾矚目的平行鏈部署、插槽拍賣階段，引發眾多關注。

去年12月8日，波卡創始人Gavin Wood曾公布過波卡的相關進展情況，具體如下：

1、上線 Rococo v1（測試網）并等待其穩定運行；2、上線 Kusama 的 system（公共利益性質）平行鏈；3、開啟 Kusama 上的競拍；4、上線 Kusama 上競拍成功的平行鏈；5、在審計完成后，上線 Polkadot 的公共利益性質平行鏈；6、開啟 Polkadot 上的競拍；7、上線 Polkadot 上競拍成功的平行鏈。

目前KSM測試網已經完成拍賣，競爭非常激烈。Polkadot也將于11月中旬開啟正式拍賣，到時會為擴展到來什么樣的改變，我們將會持續關注。

公鏈

盡管擴展夢想一直基于鏈上轉移到鏈下、或者讓眾多鏈實現互聯互通這兩種方式來實現，但要是有一條公鏈，可以最大限度、輕松地完成所有操作，那便再好不過了。

不過看今年公鏈的發展，有不少人稱可能2021年才是公鏈的爆發元年。那么接下來我們盤點一下目前的公鏈情況。

比特幣：作為“數字黃金”，比特幣的公鏈功能似乎正在不斷弱化，更多地趨向于代表價值存儲代表。

以太坊：隨著去年和今年NFT和DeFi的爆炸性增長，以太坊性能已經很難承載大量的市場需求。整個ETH2.0的規劃共分為四個階段：階段0：信標鏈；階段1：分片；階段2：智能合約；階段3：鏈下狀態存儲；階段4 ：分片合約。

但按照以太坊路線圖，以太坊2.0的進展也在“倫敦”升級后一再推遲，初步計劃最早完成也在2022年第一季度左右，根據目前其團隊不斷推遲的現象來看，可能會更遲一些。

因此，對于用戶而言也并沒有明顯的改進，似乎把過渡階段寄希望于基于以太坊的各類Layer 2解決方案，由于在實現機制上各不相同，難以實現兼容，要想一家獨大也幾乎不可能。

BSC：9月份是BSC主網到上線一年，這一年里BSC拿下了DeFi市場近11%的資產鎖倉份額，可謂眼疾手快。但鏈上發生的幾起應用安全事故也是令人心有余悸。

Solona：近半年以來，公鏈可以說得上是百花齊放。從被稱為以太坊殺手的Solana，到鎖倉量屢創新高的雪崩Avalanche，都表現出色。

但問題也是頻出不斷，比如9月14日當天Solona無法提供正常服務，工作人員發推稱，是因為網絡資源耗盡，遭遇了DOS攻擊，導致有不少人在推特上表示，已經賣出手中所有的SOL，要重回ETH。

眾多“新公鏈”的發展也依舊處于早期階段，目前似乎并沒有一條“完美的公鏈”，甚至更多的希望依舊寄托在以太坊上。

小結

從目前的發展來看，Layer2解決方案的發展陷入焦灼難以兼容，跨鏈的發展已經小有進展但似乎不溫不火，而在眾多公鏈之中以太坊似乎依舊是一個“宜居”之地。

隨著越來越多公鏈的出現，以及逐漸壯大的應用和生態發展，依據目前發展情況，我認為跨鏈的愿景似乎更符合長遠發展，也更有可能在短時間內實現更大限度的擴展。接下來進展如何，讓我們拭目以待！

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