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三分钟弄明白什么是Layer2、侧链、Rollups

以太坊1.0在DeFi生态系统中找到了杀手级应用。但是,随着采用率的提高,基础架构层的可扩展性,强大以及经济可行性对以太坊和基于它的dApp的长期成功都变得至关重要。

如果用户只需支付80美元的gas费就可以提取60美元奖励的话,那么按一下“提取”键就没有意义了。虽然确实只有在以太坊网络由于网络当前的限制和暂时增加的使用率而被堵塞才会出现这种情况,但这并不会影响它仍然会发生的事实。

因此,很明显,以太坊和在其之上构建的项目都需要可扩展性解决方案,以满足不断增长的DeFi社区的需求。

通常,有两种主要的可扩展性处理方法:(i)扩展基础层本身-L1,或(ii)通过将一些工作卸载到另一层-L2来扩展网络。

第一种选择是以Ethereum 2.0升级的形式扩展基本的Ethereum层,它将极大地帮助以太坊当前基础上构建的应用程序(例如PlotX)扩展其服务,以满足不断增长的DeFi社区的需求。

尽管此更新对于希望保留在基本以太坊层上的项目来说是一个很好的解决方案,但在未来两年内分阶段推出可能太过漫长,将无法满足不断增长的应用需求。因此最直接的解决方案将是Layer2。

L2到底是什么?

Layer2的可扩展性是解决方案的总称,可通过处理主要以太坊区块链和次级链上的交易来帮助提高基本以太坊区块链的功能。使用L2扩展改进的两个主要功能是(i)事务速度和(ii)事务吞吐量。它不需要对以太坊基础层进行任何更改,可以使用现有的组件(如智能合约)在其之上构建。

以太坊目前可以在其基础层上每秒处理约15笔交易(TPS)。在layer2的帮助下,它可以大大增加该数字;从15 TPS到几千TPS。

这不仅有助于交易的处理时间,而且还降低了在layer2上进行的每笔交易所需的gas费,从而也大大提高了网络的经济可行性。

此外,图层的概念甚至不是以太坊特定的概念,其他区块链已经广泛使用它,例如,比特币!

它是怎么做到的?

在讨论扩展解决方案时,有多种选择。一些人提议在近期到中期提高以太坊网络的吞吐量,而另一些人则针对中长期解决方案。而且有些是特定于应用程序的,而另一些则是通用的。

因此,为了更好地理解所有这些解决方案之间的差异,让我们探究一些最流行的layer2扩展解决方案类型:

  • 在扩展解决方案方面,Channel是最早被广泛讨论的解决方案之一。它们使参与者在线下交换x次交易,对于基础层只提交两笔交易。最受欢迎的channel类型是国家channel及其子类型——支付channel。

  • 尽管Channel具有轻松处理成千上万TPS的潜力,但它们的一些缺点是,在使用Channel时,参与者必须将其资金锁定在多重签名合同中,这实际上意味着不支持公开参与。而且,这种扩展解决方案是特定于应用程序的,不能用于扩展通用智能合约。

  • Plasma是由Joseph Poon和Vitalik Buterin提出的Layer2缩放解决方案。这是一个在以太坊上构建可扩展应用程序的框架,该框架利用智能合约和Merkle 树的使用来创建无限数量的子链,这些子链是父以太坊链的副本。

  • 将交易从主链转移到子链从而实现快速而廉价的交易。其缺点是用户必须等待几天才能从子链中提取资金。此外,与channel一样,Plasma也不支持通用智能合约执行。

  • 侧链是与以太坊兼容的独立区块链,具有自己的区块参数和共识模型。这些侧链通过双向桥连接到以太坊主链。因此,部署到以太坊基础层的合约也可以直接部署到侧链。

  • Rollups通过捆绑(即滚动)提供缩放,侧链交易绑定为单个交易,并生成提交给基础层的加密证明(也称为SNARK(简洁的非交互式知识论证))来提供缩放。通过Rollups,所有交易状态和执行都在侧链上进行,而以太坊主链仅存储交易数据。

  • Rollups有两种类型:(i)ZK Rollups和(ii)Optimistic Rollups。ZK Rollups虽然比Optimistic Rollups更快,更高效,但不能为现有的智能合约迁移到Layer2提供简便方法。Optimistic Rollups可运行与EVM兼容的虚拟机,称为Optimistic虚拟机(OVM)它允许执行可以在以太坊上执行的相同智能合约。

这些是L2扩展最流行的方法,用户会发现大多数DeFi项目在迁移到L2时都会采用它们。

最后

以太坊2.0将引入权益证明和分片,这将大大提高基础层的交易速度和交易吞吐能力。但这是否意味着一旦以太坊2.0推出,我们就不需要L2扩展了吗?并不是的。这是因为,即使进行了如此大规模的更新,以太坊仍将无法满足因采用率的提高而最终面临的成千上万甚至数百万的TPS需求。

在这一点上,有人可能会争辩说我们应该跳过L2缩放,而只是将精力集中在缩放基本层上。但是,这将需要高度专业化的节点来处理增加的工作量,这样终将导致更高的集中度,从而降低网络的安全性和耐审查性。

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