Ethereum二层(layer2)扩容是怎么回事?Optimism、xDai、OMG和Loopring等项目之间又有什么区别?接下来咱们将答复这些问题。

扩容的必要性

以太坊网络推出以来,以太坊的扩容是讨论最多的话题之一。关于扩容的争辩总是在以太坊网络呈现严重拥堵后演出。

最早呈现这样的争辩是在2017年的加密牛市,名声不那么好的CryptoKitties与ICO,阻塞了整个以太坊网络,形成gas费的大幅飙升。

以太坊layer2扩容

今年,网络拥堵又来了,且更为严重,这一次是由DeFi和流动性挖矿的火热形成的。有一段时间,即使付出高达500多gwei的gas费,也会呈现一时无法验证买卖的状况。

提到以太坊或其他区块链的扩展,主要有2种办法:扩展根底层本身(layer 1),或将部分作业放到layer2上,以完成网络的扩容。

Layer1扩展 VS Layer2扩展

Layer1是标准的根底一致层,现在几乎一切的买卖都在这一层结算。“层”的概念不是以太坊特有的,其他区块链也有这样的概念,如Bitcon或Zcash。  

Layer2是建立在Layer1之上的另一层。这里有几个重要的点。Layer2不需求对Layer1进行任何改动,只需运用Layer1现有的组成部分(如智能合约)建立在它之上即可。Layer2还可经过将其状况锚定到Layer1来享用Layer1的安全性。

以太坊现在在其根底层(Layer1)上每秒能够处理约15笔买卖。Layer2的扩展能够大幅添加买卖数量。依据解决计划,能到达2000-4000 笔买卖/秒。

那Ethereum 2.0呢?那也是对以太坊进行扩容的吗?

是的,Ethereum 2.0引入了POS和分片,这将大幅进步根底层的买卖吞吐量。

这是否意味着Ethereum 2.0发布后,咱们就不需求Layer2的扩展了?

并非如此,即使有了分片,Ethereum仍然需求Layer2的扩展,以便在未来能够处理每秒数十万甚至数百万量级的买卖。

以太坊layer2扩容

这也是著名的“可扩展性三难”问题。理论上,咱们能够越过layer2,专心于扩展根底层,但需求高度专业化的节点来处理添加的作业量,这样会形成更高程度的中心化,从而降低网络的安全性和抗审查功能。

保证可扩展性决不能以牺牲安全性和去中心化为价值,在未来的发展中咱们只能采用Layer1和Layer2扩展相结合的办法。

Layer2扩展解决计划

Layer2扩展是指经过处理链下买卖(layer1链外)来协助进步Layer1功能的解决计划的总称。Layer2主要是能够进步买卖速度和买卖吞吐量。除此之外,还能够大大降低gas费。

以太坊layer2扩容

当涉及到具体的扩容解决计划时,有多种挑选。其间一些计划现在就能够运用,并且能够在短、中期内进步以太坊网络的吞吐量。

一些扩展解决计划是针对特定运用的,例如,付出通道。其他的计划比如Optimistic Rollup,能够用于任何任意合约的履行。

为了更好地理解这些差异,让咱们来探讨一下最盛行的layer2扩展解决计划。

通道

通道是最早被人们广泛讨论的扩展解决计划之一,它能够让参加者在链外进行屡次买卖,而同时只向根底层提交两个买卖。

以太坊layer2扩容

最受欢迎的通道类型是状况通道及其子分类——付出通道。

虽然通道具有每秒轻松处理数千笔买卖的潜力,但它们也有一些缺陷:它的参加不是敞开的,参加者必须是提前被知悉的,用户必须在多签合约中确定自己的资金。最重要的是,这种扩展解决计划针对特定运用,不能用于扩展通用的智能合约。

在Ethereum上运用状况通道的项目是Raiden,付出通道的概念也被比特币的闪电网络所运用。

Plasma

Plasma是开始由Joseph Poon和Vitalik Buterin提出的一个layer2扩展解决计划。它是一个在以太坊上构建可扩展运用的结构。

以太坊layer2扩容

Plasma运用智能合约和Merkle树能够创立无限数量的子链,即以太坊区块链的副本。

将买卖从主链卸载到子链中,能够完成快速和便宜的买卖。但Plasma的一个缺陷是,关于想要从layer2提取资金的用户来说,等待时间会很长。Plasma与通道类似,不能用于扩展通用的智能合约。

OMG网络建立在他们自己的Plasma上,称为MoreViable Plasma。而Matic Network是另一个运用改编版Plasma结构的平台。

侧链

侧链是兼容以太坊的独立区块链,有自己的一致模型和区块参数。

以太坊layer2扩容

与以太坊的互操作性是经过运用相同的EVM(以太坊虚拟机)来完成的,因而布置在以太坊根底层的合约能够直接布置到侧链上。xDai 便是这样一个侧链的比如。

Rollups

Rollups经过将侧链买卖捆绑或 "滚动 "到一个买卖中,并生成一个加密证明,也便是SNARK(简洁的非交互式知识论证)来供给扩展。只有这个证明才会提交给根底层。

以太坊layer2扩容

运用Rollups,一切的买卖状况和履行都在侧链中处理。以太坊主链只存储买卖数据。

有2种类型的Rollup。Zk rollups和Optimistic rollups。

Zk rollups虽然比Optimistic rollups更快、更高效,但并没有为现有的智能合约供给一个简略的办法来迁移到layer2。

Optimistic rollups运行一个名为OVM(Optimistic Virtual Machine)的EVM兼容虚拟机,它答应履行与以太坊上相同的智能合约。它能够使现有的智能合约更简单保护其可组合性,这在一切主要的智能合约均已经过battle测验的DeFi中极为重要。

运用Optimistic rollups的主要项目之一是Optimism,它们的主网很快就发布。

谈到Zk rollups,Loopring和Deversifi是建立在layer2的去中心化买卖所的好比如。除此之外,还有ZkSync完成了可扩展的加密付出。

Rollups的可扩展性也能够被以太坊2.0扩大。事实上,因为rollups只需求扩展数据层,所以可扩展性在Ethereum 2.0阶段1(关于数据分片)中就能够获得巨大的提升。

总结

尽管有一系列layer2扩展解决计划可供挑选,但看起来以太坊社区倾向于主要经过rollup和以太坊2.0 阶段1的数据分片进行扩展的办法。

这办法也在Vitalik Buterin最近发表的一篇名为 "A rollup centric Ethereum roadmap "的文章中得到了承认。

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视野开拓

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