谁会成为 Layer 2 领域的新王者？

9月1日，以太坊通用扩容网络?Arbitrum?公测版正式上线，上线之初便得到了Uniswap、Sushiswap、Curve等众多DeFi蓝筹应用的追捧，不到两周时间，资金锁仓量便达到了22亿美元，超越了Fantom、Heco、Near等一众公链，直逼当前的二层龙头polygon。

Arbitrum 资金锁仓量 ? 数据来源：L2beat

Arbitrum的上线成为了Layer 2 发展史上的一个里程碑，也被很多人誉为「终于有了“真二层”」。二层网络，或者我们常说的 Layer 2 ，一般指的是以太坊的二层，它们的运行逻辑简单来说就是：通过在主链之外来进行计算或者存储，来减少主链上的数据处理，从而达到扩展性能的目的，但依然依托主链的状态安全。

其实，在比特币早期，Layer 2就已经是一个备受关注的话题，当时，Layer 2 主要是用来解决比特币的支付扩容，提出了包括状态通道以及Liquid、RSK等为代表的侧链解决方案。

在进入以太坊时代后，除了已经出现的侧链与状态通道方案之外，还出现了一个新的扩容方案——Plasma，它曾是早期以太坊扩容方案的主角，但之后，由于Plasma方案的安全性问题，以及后来Rollup方案的出现和零知识证明技术的成熟，Plasma这一方案逐渐被人所抛弃，研究方向继而转向了目前主流的 Rollup 方案。

Layer 2 方案的分类（链大星整理）

这里所谓的 Rollup，指的是将链下的多笔交易汇集起来，压缩成一笔交易，然后发送到主网中，从而达到节省交易费用、减少交互量的作用。而如何保证这些Rollup链下数据的安全性和真实性，则根据证明机制的不同，催生了我们熟知的两大主流扩容方案——ZK Rollp（零知识证明）和Optimistic Rollup（欺诈证明），他们在性能各有优劣，这个后面介绍，此次上线的Arbitrum就是后者（细微上有些不同）。

由于以太坊分片时代的遥遥无期，Layer 2 一直被视为是接力以太坊生态的最佳方案，"现在的L2大约相当于去年7~8月的状态"，这是神鱼对于当前 Layer 2 赛道的判断。

目前，Layer 2 从应用的宽度上来划分，可以主要分为两大类，通用型与垂直型，比如：Loopring、dYdX、Synthetix 都是垂直领域的应用，通用型的比如有Arbitrum、zkSync 等，他们相当于“Layer 2 公链”，如果未来出现 Layer 2 霸主，那大概率也是从这个领域走出来。

作为一个刚刚开始崛起的赛道，Layer 2 被所多人寄以厚望，有人认为它将开启新一轮的“DeFi 之夏”，有人认为会诞生一个堪比以太坊的 Layer 2 ，那谁有这个潜力？又有哪些?Layer 2 通用型项目值得我们关注呢？

zkSync

zkSync 是基于 ZK Rollup 构建的 Layer 2 通用解决方案，由 Matter Labs 团队开发。

目前 zkSync 网络只支持转账功能，而且支持的币种也比较有限，仅支持 UNI、DAI、USDC 等几十种主流币种，由于 ZK Rollup 方案在兼容EVM上有比较大的技术难度，所以要实现像?Arbitrum 现在的功能，还不太现实。在上月末，官方还推迟了测试网zkSync2.0（EVM版本）的上线，并将测试网分3个阶段逐步开放，也正是因为这个原因。

ZEC突破93美元关口 日内涨幅为7.16%:火币全球站数据显示，ZEC短线上涨，突破93美元关口，现报93.06美元，日内涨幅达到7.16%，行情波动较大，请做好风险控制。[2021/1/12 15:58:06]

有趣的一点是：在 zkSync 网络支付 gas 中，可以用其他代币代替，无需一定要拥有 ETH，比如：在Gitcoin的捐赠中，如果你用 zkSync 网络中的DAI进行捐赠，你可以直接将DAI作为gas费， 对于那些没有流动市场价格的代币，费用也可用其他代币支付。

而且zkSync在公开文档中也明确表示，未来将会发行自己的代币。

在 zkSync 网络，交易成本主要分为两个部分：链下部分和链上部分。链下部分是状态存储和零知识证明生成的计算成本，是固定的，官方估计每次转账约为 0.001 美元。链上部分是验证者必须支付以太坊 gas 以验证零知识证明，成本主要以太坊主网的 gas 价格为准，但这比正常的 ETH/ERC20 转账成本会便宜几个数量级。

证明机制：零知识证明

zkSync优势：每笔交易数据都存在主链上，安全性较高；退出二层的网络比较快（理想情况是几分钟，但实测需要2-3个小时左右）。

zkSync挑战：生成零知识证明需要大量计算资源，对zkSync验证者硬件门槛比较高；实现通用智能合约功能难度较大（这是目前所有ZK Rollup 方案采用者都面临的一个难题）。

Optimism Ethereum

Optimism Ethereum 采用的是 Optimistic Rollup 扩容方案，在今年1月15日，Optimism团队就开启了主网的试运行。

Optimism 团队希望能在以太坊上建立即时交易和可扩展的智能合约，团队已经在 Layer2 上创建了兼容EVM的方案OVM，Optimism 是一个具有完整的跨层移植功能的扩容解决方案。

目前，只有申请进入白名单的项目然后才能部署到 Optimistic Ethereum 主网上，已经搭建在Optimism上的项目并不多，主要包括跨链桥Optimism Gateway、Hop.Exchange、Celer ?bridge；DEX平台 uniswap、Kwenta、Rubicon、1 inch；以及期权交易平台Lyra、合成资产Synthtix等13款应用。

已经搭建在Optimism的项目

官方之前表示「现在还不具备完全解除白名单的条件，并计划在未来三个月内进行一次重大升级」。9月13日，Optimism 宣布将主网的吞吐量限制提高了一倍，每天最多可以处理 20 万笔交易。

在使用 Optimism 网络时，以下两点和以太坊是完全不一样的，大家一定要明确：

第一：交易是按先进先出原则处理，所以提高 Gas 价格不会对交易执行速度产生影响。

第二：目前，Optimism通过使用 gas limit 来编码有关在 L2 上的执行交易信息和在 L1 上发布交易成本的信息，所以不要试图去修改应用程序自动提供的 gas 限制，否则可能会导致您的交易被拒绝。

证明机制：欺诈证明

Optimism优势：数据存储于主链之上，支持通用智能合约技术较容易。

Optimism挑战：退出二层周期较长（7天），这也是所有采用欺诈证明机制的Layer 2方案所面临的一个问题，整体安全性略低于主链与ZK方案。

Arbitrum

Arbitrum 最初是在普林斯顿大学的一个学术项目，由团队 Offchain Labs 建立。

Arbitrum 的证明机制和上面的Optimism类似，不同的地方主要体现在上传到主链上的数据有所区别。在处理过程中，当有人认为二层数据是有争议时，可以通过缴纳保证金并提交证明，这时候合约会对其进行仲裁，在Optimistic Rollup 方案中，会在主链上模拟执行一次完整的合约调用，消耗较高成本；而 Arbitrum Rollup 方案中，首先是在二层通过多轮交互，缩小其中的争议范围后才会上主链进行模拟，交互次数降低，减少了链上解决争议的成本，这是两个方案最大的一个区别所在。

今年?5 月，Arbitrum首次向开发者开放，9月1日 公测版上线，同时下线了白名单机制。与Optimism类似，目前Arbitrum对于网络处理容量上限的有着明确的限制（80,000 arbgas /s)，容量与以太坊 L1 的当前容量大致匹配，但Arbitrum也表示，随着系统稳定，之后会逐步提高速度限制，并继续提高性能。

也正是这个限制，目前Arbitrum的gas费并不是很低，被大家所诟病，特别是当大量交易涌入而达到网络容量上限时，那么 L2 的费用还会进一步上涨，但相比主链来说，费用还是能减少数十倍。

Layer 2 转账ETH的手续费对比 ? 数据来源：l2fees

不可否认的是，Arbitrum 打响了Layer 2生态发展的第一，但目前，Arbitrum上面充斥了太多的土狗项目，大家一定要注意风险。

Arbitrum优势：数据存储于主链之上，兼容EVM比较容易；对传统 Optimistic Rollup方案进行了优化，能进一步降低费用。

Arbitrum挑战：退出二层周期较长（7天），整体安全性略低于主链与ZK方案。

StarkNet

StarkNet 是由 StarkWare 主导研发的 Layer 2 扩容通用平台，类型上与上面我们说过的 zkSync 类似，不同之处主要体现在两种不同的零知识证明。

zkSync 使用的是 zk-SNARKs；StarkNet 使用的是 zk-STARKs，篇幅原因，两种技术的细节差异就不谈了，我们只需要知道最终的差异是：zk-SNARKs 的链上存储空间和gas消耗都要更小，但zk-STARKs在安全上更胜一筹。

今年一月，StarkWare 公布了StarkNet发展的路线图，团队将分三个阶段完成最终Layer 2 生态的部署（星球、星座、宇宙），从单应用 Rollups逐步过渡到多应用 Rollups，并最终实现整个治理的DAO化。

StarkNet 路线图 ? 计划在年底前完成多应用的汇总

但目前，StarkNet还处于测试阶段，9月1日，StarkNet发布了Alpha 2 测试版本，首次支持智能合约之间的交互，据悉，团队目前正在为 StarkNet Alpha 主网的发布做准备，届时将会通过白名单的形式上线应用。

其实，除了上面说的StarkNet ，Starkware 还提出过另一种扩容方案StarkEx（Validium），目前，使用StarkEx方案的应用不多，分别是下面四个：DeversiFi、dYdX、ImmutableX和Sorare。

StarkEx虽然也属于ZK Rollup，但数据并不全部上传到一层主链，所以，理论上能有更高的可扩展性和处理速度，也正是因为这个原因，相比其他Rollup方案，StarkEx网络的数据可用性和安全性风险要更高。

StarkNet 优势：数据存储于主链之上，相比其他ZK扩容方案，安全性更高。

StarkNet 挑战：EVM兼容技术难度较大，gas费相对 zkSync要稍高。

Polygon

Polygon 从前叫做 Matic Network，它的二层链所采用的的技术是plasma。

plasma从本质上来说属于侧链范畴，首先，在以太坊上创建智能合约，将其作为以太坊主网和plasma子链的连接，这个plasma子链甚至可以是一条私链，数据计算和处理都是plasma子链中，layer 2 的执行者只需要周期性地向主链递交 “状态承诺”来为保证链下数据的可信，这种方案安全性是比较低的，所以基本被很多主流研究机构所抛弃了。

比如，之前专注plasma的OMG基金会，在今年也提出了新的扩容研究方案——Boba network，而Boba所采用的就是Rollup方案中的 Optimistic 。

鉴于Polygon的尴尬地位，所以不少人将现在的Polygon视为伪二层，但Polygon将自己定位为 Layer 2 解决方案聚合器，这在一定程度上为Polygon找到了另外发展路径。而且，Polygon还收购了由 iden3 推出的 ZK Rollup 扩容网络 Hermez ，在一定程度上减少了对伪二层的质疑。

Polygon优势：极高的扩展性，EVM很容易兼容。

Polygon挑战：安全性在上述几种方案中最低。

总体来看，Optimistic Rollup 是在目前技术背景下最容易实现的一种方案，但是其本质上依然没有从根本上解决资产的安全性问题，ZK Rollup 方案则可能成为最终的 Layer2 方案，但如何追赶 Optimistic Rollup 生态发展的先发优势，这也是摆在 ZK Rollup 方案上的难题。

纵观所有不同的Layer2 通用方案，我们发现，目前的 Layer 2 并没有一个完美的解决方案，不同的方案都在安全性与效率之间做出了权衡，或是前者或是后者，但最底层、最核心的有效解决方案只能是在 layer1 上来进行，这也是Eth2分片的重要性所在。

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