以太坊作为智能合约平台的领军者,其可扩展性一直是制约其进一步发展的关键瓶颈,高昂的交易费用和较慢的确认速度,使得在以太坊主网(Layer 1,L1)上进行高频交易或复杂应用变得成本高昂且体验不佳,为了解决这一痛点,以太坊二层(Layer 2,L2)解决方案应运而生,它们在以太坊主网之上构建,通过将计算和状态转移移至链下处理,再将结果批量提交回主网,从而大幅提升交易速度、降低交易成本,同时继承以太坊主网的安全保障。

近年来,以太坊二层生态系统呈现出爆炸式增长,涌现出众多各具特色的项目,本文将盘点和解析一些当前主流和备受关注的以太坊二层项目,帮助读者了解这一蓬勃发展的领域。

乐观主义(Optimism,OP Stack)

  • 核心类型:Optimistic Rollup(乐观汇总)
  • 核心特点
    • 兼容性:高度兼容以太坊虚拟机(EVM),使得以太坊上的DApp可以相对平滑地迁移或部署到Optimism上。
    • 低成本:交易费用相比以太坊主网可降低90%以上。
    • 简洁性:采用“简洁性即正确”(Simplicity is C
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      orrect)的设计哲学,代码实现相对精简。
    • OP Stack:Optimism推出了模块化的OP Stack,允许其他项目基于此构建自己的二层网络,如Base(Coinbase推出的二层网络)就是基于OP Stack构建的。
  • 代表应用/生态:Synthetix(去中心化合成资产协议)、Uniswap(去中心化交易所,已在Optimism部署)、Aave(去中心化借贷协议)等主流DeFi项目均有在Optimism上的部署或集成。
  • 代币:OP(用于治理和协议参数调整)

Arbitrum(Arbitrum One, Arbitrum Nova)

  • 核心类型:Optimistic Rollup(乐观汇总)
  • 核心特点
    • 高吞吐量:在Optimistic Rollup的基础上进行了优化,能够处理更高的交易吞吐量。
    • EVM兼容性:同样提供EVM兼容性,但相比Optimism,其执行环境更接近以太坊主网,减少了开发者迁移的适配成本。
    • 链下排序器:采用链下排序器来处理交易顺序,提高了交易确认的效率和速度。
    • 多版本:Arbitrum One是其主网,注重安全性和去中心化;Arbitrum Nova则更注重低成本和更高的吞吐量,适合特定类型的应用。
  • 代表应用/生态:GMX(去中心化永续合约交易所)、Radiant Capital(跨链借贷协议)、Uniswap、Aave等众多DeFi和GameFi项目选择在Arbitrum部署。
  • 代币:ARB(用于治理和协议安全激励)

zkSync (zkSync Era)

  • 核心类型:ZK-Rollup(零知识汇总)
  • 核心特点
    • 零知识证明:使用零知识证明技术(如ZK-SNARKs或ZK-STARKs)来验证交易的有效性,无需挑战期,交易确认更快,最终性更高。
    • 更强的隐私性:零知识证明本身具有隐私保护特性。
    • EVM兼容:zkSync Era(其最新版本)旨在提供完整的EVM兼容性,同时允许开发者使用更高效的ZK-friendly编程语言(如Solidity的扩展)编写智能合约,发挥ZK优势。
    • 可扩展性:理论上具有更高的可扩展性潜力。
  • 代表应用/生态:mStable(稳定币协议)、SyncSwap(去中心化交易所)、以及众多新兴的DeFi和NFT项目正在zkSync Era上部署。
  • 代币:ZKS(用于治理、支付交易费和参与协议)

StarkNet (StarkWare)

  • 核心类型:ZK-Rollup(零知识汇总),更准确地说,是ZK-STARK Rollup
  • 核心特点
    • STARK证明:基于STARK(可扩展透明知识论证)技术,无需可信设置,具有更强的后量子安全性,且证明生成速度相对较快。
    • Cairo VM:拥有自己专门设计的虚拟机Cairo,允许开发者使用Cairo语言编写智能合约,这种语言为ZK计算进行了高度优化,可以实现更复杂的计算逻辑。
    • 模块化与去中心化:StarkNet本身是一个去中心化的网络,其排序和证明过程逐步去中心化。
    • L2作为L1的“计算机”:StarkNet不仅仅用于支付,更致力于成为一个强大的去中心化计算平台。
  • 代表应用/生态:JediSwap(去中心化交易所)、Argent(钱包)、以及基于StarkNet构建的各种DeFi、身份和游戏应用。
  • 代币:STRK(用于支付网络费用、参与治理和作为质押资产)

Polygon zkEVM

  • 核心类型:ZK-Rollup(零知识汇总)
  • 核心特点
    • EVM等效性:Polygon zkEVM的目标是提供与以太坊主网完全等效的EVM体验,这意味着以太坊上的智能合约无需任何修改即可在Polygon zkEVM上部署和运行,这对开发者极其友好。
    • Polygon生态优势:依托Polygon庞大的生态系统和成熟的开发工具链。
    • 零知识证明:采用零知识证明技术,实现快速确认和低成本。
  • 代表应用/生态:Aave、Curve、Chainlink等主流DeFi项目已开始在Polygon zkEVM上部署或计划部署。
  • 代币:MATIC(用于支付交易费、质押和治理,未来将升级为POL)

其他值得关注的项目

  • dYdX (基于StarkNet的版本):知名的去中心化衍生品交易所,从之前的Layer 2解决方案(基于Optimistic Rollup)迁移至基于StarkNet的ZK-Rollup,旨在进一步提升性能和降低成本。
  • Boba Network:最初是基于Optimistic Rollup,后来也集成了ZK-Rollup技术,提供快速交易和EVM兼容性,并支持自定义应用链。
  • Immutable X:专注于NFT和游戏领域的Layer 2解决方案,使用ZK-Rollup技术,提供零 gas 费用的NFT铸造和交易。
  • Linea:由Consensys推出的ZK-Rollup解决方案,强调安全性、合规性和企业级应用,采用STARK证明技术。
  • Scroll:一个新兴的ZK-Rollup项目,致力于提供高性能、低成本的EVM兼容二层解决方案,获得了不少关注和投资。

总结与展望

以太坊二层解决方案正呈现出百花齐放的态势,从Optimistic Rollup到ZK-Rollup,再到各种模块化和特定领域的优化,每个项目都有其独特的技术路径和优势,Optimism和Arbitrum作为Optimistic Rollup的代表,凭借先发优势和良好的生态兼容性占据了重要地位;而zkSync、StarkNet和Polygon zkEVM等ZK-Rollup项目,则凭借零知识证明技术的快速确认和最终性,展现出巨大的潜力。

随着以太坊主网Dencun升级的落地(将大幅降低Rollup的数据费用),二层网络的经济模型将得到进一步优化,吸引更多用户和开发者,不同二层网络之间的互操作性、安全性模型的持续完善以及生态系统的丰富度,将是决定其长期成功的关键因素,对于用户而言,可以根据自身需求(如交易类型、成本敏感度、对最终性的要求等)选择合适的二层网络;对于开发者而言,二层生态无疑为构建下一代去中心化应用提供了广阔的舞台,以太坊二层的时代已经来临,并将深刻改变区块链的应用格局。