为什么相比以太坊2.0，Layer2在现阶段可能更重要？

一 以太坊为什么十分紧迫的需求扩容？

其实是来源于以太坊自身的约束，以太坊在规划之初全体的容量，至少没到以太坊2.0之前，它的容量是有限的。依据大家简略的估算，以太坊网络中假如是纯一般转帐类的买卖，每秒买卖数量（TPS）应该是会少于30笔。假如有一些更高级或更复杂的智能合约类需求运算的，它的TPS或许会远小于30笔，所以它存在天然的瓶颈。

以太坊区块链又是一个竞价机制的网络，每个人都能够出自己的方针价格，价高者的那笔买卖会尽快被承认，所以以太坊网络中被称为gas price的目标就能够很明显地来评估以太坊网络的拥堵程度。咱们拉取了Blockchair核算的以太坊链上每日gas的中位数，以此来衡量以太坊每日gas的情况和趋势。

在以太坊真实投入运用，并且gas开始发生动摇的时分或许是在2017年左右，其实在2017年、2018年、2019年，乃至2020年头，能够看到gas费一般都是在10以内，乃至是个位数。或许会有些波峰，比如在2017年底，以太坊第一次真实大规模的运用便是降低了初创团队融资本钱的运用，把以太坊的gas一下就推到了挨近100左右的水平。

2018年也会有些其他更通用运用的场景，也把gas推到了100左右的水平，可是一次性的，立马就回到了个位数的水平。

咱们看到2020年年中之后，以太坊的gas费突飞猛进，增长十分快，最高达到了500多，或许是本来平均水平的几百倍，至少提高了两个数量级。

540那天正好是以太坊链上最著名的一个去中心化买卖协议Uniswap当天发布了新的动向，并且做了些空投的操作，导致链上有十分十分多的人进行转帐或许操作，导致以太坊这个链十分拥堵。

540是什么样的水平呢？最一般的转帐，就至少要几美元乃至十几美元，复杂点的智能合约类的操作也要至少几十美元、上百美元，所以便是这样的一个水平。Uniswap这件工作过了后，咱们看到尽管下落很明显，但仍旧保持了比较强的前史高位水平，或许100不到的平均水平。

换个角度看，链上金融业务一个很明显的数据，咱们用了DeBank的数据，DeBank采取了以太坊链上一切的数据。这是今年一整年以太坊链上去中心化买卖所相关的买卖次数的趋势图，在年头的时分，每日买卖次数或许1万不到的水平，到了年底，每日现已到十几万的水平，至少提高了一个大的数量级。

并且最大的问题是底子没有任何下降的趋势，买卖次数是直接和以太坊gas本钱相关，并且相关性十分强，由于每次买卖都需求支付gas本钱，并且链上金融类、买卖类的智能合约是比一般的转账要更复杂一些，所以它所需求花费的本钱会更高，会耗费链上更多的核算资源。

所以问题就来了，既然碰到以太坊链上运用底子没有任何下降或许是更少的趋势，那现在最大的问题便是十分需求扩容，由于在提高了1-2个数量级的gas本钱之后，以太坊普惠金融的这种概念现已没法去完成了，所以需求十分快的速度来让更多人能运用到它，假如需求让更多人运用到的话，就需求十分快的速度来进行扩容。

二 以太坊2.0或Layer 2？

（1）Layer 2能够快速落地。

以太坊2.0咱们都知道，它终究处理的也是可扩展性和扩容的问题，可是以太坊2.0或许真的需求2年乃至更长时刻来终究上线以太坊的第一阶段和第二阶段。尽管现在第零阶段现已上线了，但也仅仅信标链，并且以太坊自身的基础架构和方向也有些微调。

咱们看到至少在今年这段时刻，现已有一些Layer 2网络的项目上线了，下一年还有更多Layer 2网络的项目会上线，所以开发者的挑选也会越来越多，这个生态或许也会越来越复杂。

（2）以太坊2.0也会围绕Layer 2技能。

以太坊2.0应该也会围绕Layer 2，特别是Rollup这一类，来进行可扩展性的提高。

至少大家都还挺认同的一点，便是应对近期和中期的扩容性需求，整个以太坊生态系统需求将发力点集中到Rollup上，Rollup便是Layer 2其间的一种技能。

三 什么是Layer 2？

既然大家都确定要大力开展Layer 2，那什么是Layer 2呢？

Layer 2中文直译便是二层网络，它其实是个相对概念，而不是很直接的概念。它相对的概念是Layer 1，什么是Layer 1呢？便是区块链底层协议，关于以太坊来说，Layer 1便是以太坊网络自身。在以太坊网络自身之外，上面再建立的其他独立出来的网络，能够供给其他额外的核算或许贮存、一般买卖，都能够把以太坊自身的这些资源在Layer 2上进行，然后通过一些节点以及无答应的方法，Layer 2网络和Layer 1网络进行具体数据交互，就能够为以太坊网络进行扩容。

当然，这底子的原因是由于以太坊网络的容量自身便是有约束的，每秒买卖的次数就在30以内。那怎样样把以太坊Layer 2的网络用得更好呢？其实还有一点，这儿我尽管只画了一个Layer 2网络，其实关于以太坊网络而言，它是能够兼容十分多，每个团队都能够开发一个自己的二层网络，所以以太坊网络或许是单个Layer 1再加上多个Layer 2网络的方法，共同开展。

四 Layer 2有哪些扩容处理计划？

假如按时刻来分，2018年之前我称它为第一代扩容技能，2018年之后或许渐渐兴起了一些第二代扩容技能，实际上官方不会这么提，但这样比较好记。

第一代扩容技能首要是以Plasma为主，别的其实还有一些比较早期的扩容技能计划，包含状况通道。状况通道有点相似于比特币的闪电网络，两个用户之间能够树立一个快速的网络通道，两者能够在通道内存取一部分资金，定时去更新它们的最新状况，终究退出时到Layer 1上进行结算。

Plasma稍后会大约介绍下，其完成在现已有几家研讨团队抛弃了Plasma技能，包含Plasma技能里边最重要的一个团队Plasma group，它们是以太坊基金会资助的团队，在去年末今年头的时分表示Plasma团队会解散，然后重组，重组之后他们会研讨Rollup技能，他们研讨的Rollup技能叫Optimistic Rollup。但现在还有Matic和OMG团队仍在开发和研讨Plasma的技能，Matic的主网应该现已上链了。

第二代扩容技能，也便是以Rollup为首的一些其他相关计划。Rollup首要有两个比较大的概念：（1）ZK Rollup，运用零常识证明来完成数据的安全性；（2）Optimistic Rollup是Rollup的一些特性糅合上了Plasma的一些特性，所组合出来的一种扩容计划。当然，还有Volition（Validium），这套计划也有点糅合了Rollup和Plasma相关的技能。所以全体来说，Layer 2的扩容处理计划中仍是以Plasma和Rollup两个比较大的为主。

我这儿整理了相关的时刻线，能够作为参考。Plasma论文发布其实是在2017年8月，后续也发布了几个优化版，包含Plasma Cash等，有一些开展。但到了2020年，Plasma Group团队解散，它们重组研讨Optimistic Rollup技能。

Rollup和ZK Rollup其实是在2018年的9月份，在2019年年中的时分，有团队提出Optimistic Rollup概念，糅合了ZK Rollup和Plasma的一些优点，组合出这样一个概念。差不多在2020年的时分，关于ZK Rollup和Optimistic Rollup概念的项目现已有上测试网。

包含国内的团队路印（Loopring），它们在2020年头的时分，ZK Rollup的买卖就现已上线了，不过它们是专用处理计划，是只为它们自己买卖所的运用来完成，现在还没有给其他团队供给通用的处理计划。

五 Plasma

我会简略介绍下Plasma是怎样的完成方法，后面我会用更多的时刻来介绍Rollup。

这是第一版Plasma白皮书中画的一张图，简略了解，最下面的Root Chain便是以太坊，以太坊之上有一个Plasma Blockchain，就等离子体区块链的别的一层网络。上面的Alice是其间一个人，当然还有其他人，会定时把许多人的状况一层层汇总到Plasma Blockchain，并且会定时把最底层的一些Hash值发布到以太坊网络中，作为一个证明。它还糅合了一些诈骗证明的机制在里边，假如发布的过程中有些问题，仍是能够去质疑或许赏罚节点的。

简略来说是这样一个概念，但真实在社区推的时分或许项目在采用时会发现一些问题，比较大的两个问题有两个。

1、在Plasma区块链和以太坊链进行交互时，是没有包含Plasma链的一切买卖数据，其实也便是没有包含Plasma链每一次状况改变的数据，会导致以太坊链假如脱离了Plasma圈，是没有办法复原每一次的数据，所以它十分依靠Plasma保护。

2、退出期比较长，由于每个节点都定时把相关的数据提交到以太坊链上，但由于运用诈骗证明的机制，用户在进入以太坊链的时分是十分快的速度，但要退出Plasma区块链的时分最少或许需求一周时刻，才能确保比较高的安全性，否则或许有人在其间短时刻作恶，资金或许就会发生风险。

不过Plasma自身仍是会有些优势，由于不会把一切数据都提交到主链上，所以潜在的扩容作用会很高，或许远比之后Rollup的计划更高。

六 Rollup

接下来会介绍Rollup，Rollup现在还没有比较适宜的中文翻译，能够把它了解成蜷曲、卷起或许是收纳、聚合的概念。尽管社区里也有讨论过给它起个中文名，但我觉得也不是特别适宜。

其实Rollup现在首要有两个概念，首要是处理了Plasma数据可用性的问题，其实运用了两套不同的计划来完成，一个叫ZK Rollup，一个叫Optimistic Rollup。

ZK便是运用零常识证明，Optimistic是达观的意思，它的机制里边会有许多很达观的当地，相信诚笃的人会提交诚笃的数据，假如不诚笃它会进行赏罚。

ZK Rollup首要的团队包含Matter Labs、路印、Hermez和Aztec这四个团队。Optimistic Rollup首要有OPTIMISM、Offchain Labs、Fuel Labs，OPTIMISM其实是之前Plasma Group重组的团队。OFFCHAIN从大类上分也是归于Optimistic Rollup的，但它们又称为Arbitrum Rollup，运用了更复杂的多轮交互计划。

最直观的来了解什么是ZK Rollup和Optimistic Rollup。ZK便是零常识证明，它运用了零常识证明技能；Rollup，像我前面解说，它是聚合的意思，或许你能够把它了解成紧缩的意思，我觉得把它了解成买卖紧缩会比较好了解。那Optimistic这个词是来源于Plasma中的诈骗证明，诈骗证明便是它先达观的相信你会提交准确数据，然后再去质疑你。

所以Optimistic Rollup是Plasma的诈骗证明机制加上了Rollup所直接代表的买卖紧缩含义。那ZK Rollup，社区里也会把它叫做有用性证明，就相关于诈骗证明Fraud Proof，也能够叫Validity Proof，由于它是直接供给了一个十分明确的依据，告知你这笔买卖是有用的。

咱们能够先简略来了解一下什么叫“买卖紧缩”，什么叫Rollup？

咱们拿取Hermez团队白皮书中的一个截图，我觉得很好了解。左面是一笔一般的以太坊转账买卖所需的字节数，简略说便是所需求的容量，比如说一笔接纳用户的地址就需求20字节，但一起以太坊链上的买卖需求提交ECDSA签名，就证明这笔买卖是某个发送者宣布的，需求签名，才能确保它的安全性，这个签名就要64bytes。

Hermez而当时供给的计划是发送者和接纳者都只需求3bytes，Amount只需求2bytes，所以比较之下不同十分大，只需不到10bytes里就能够完成一笔买卖。

咱们更具体的来看，更直接的来了解，到底ZK Rollup是怎样来紧缩数据并且加上了ZK部分。比如说链上有一些买卖，每一笔买卖都有它的发送地址、接纳地址、数量或许签名数据，就像刚刚Hermez团队相同。发送地址、接纳地址或许都是比较复杂的以太坊链上公钥的地址，是20字节的，那ZK Rollup怎样做呢？

第一步，把零星买卖的发送、接纳和数量这些数据进行紧缩，能够把本来十分复杂的公钥地址映射到某串数字上，比如说能够映射成10293这样的数字上，发送地址、接纳地址都能够紧缩到这么小的数量上。

第二步，针对签名数据进行紧缩，运用ZK，零常识证明其间有一个特性，怎样了解呢，就它把本来的这6笔签名数据等价的变成了一个零常识证明，只需拿着这一个零常识证明就能证明这6笔买卖都是由发送者签名宣布的有用买卖。然后把这6笔买卖打包成一笔大的Rollup买卖，然后提交到主链上。

当然在实际操作中，真实买卖的数量会更多，上千乃至更多，我这边6笔仅仅做一个简略的示例。跟着数量的增多，零常识证明容量的增幅或许不会这么大，所以许多买卖都会平摊它那部分证明的本钱。

ZK Rollup也会带来一些新的应战，当然也有它的优势。

应战1：它与签名机制不同，生成零常识证明需求许多核算资源，或许会针对不同的硬件去开发不同的处理计划，所以核算资源这件工作或许是需求比较大的投入。

应战2：在通用智能合约的支撑上难度相对较大，由于零常识证明它不是一般的智能合约就能完成的，里边是有它的电路、规划之类的东西，所以在通用的智能合约支撑上难度比较较之后OR的来说，会相对难度大一点。

优势：

• 比较较Plasma，它的优势在于每笔买卖数据都是存在于以太坊链上。

• 能够供给与Layer 1几乎相同的安全性，由于它也是相当于每笔买卖都有自己的签名，来证明每笔买卖都是有用的。

• 在用户进入网络和退出网络的时分速度能够十分快，而不像Plasma或许OR，退出网络或许是以天为单位来核算的，它们或许几分钟就能够完成。

依据各家之前公开的数据来看，ZK Rollup能达到的扩容作用或许是提高最多两个数量级，应该会小于3000的TPS，可是提高一个数量级就对整个网络的贡献十分十分大了。

其实Optimistic Rollup了解起来，能够直接和ZK Rollup进行一些比照，怎样了解呢？紧缩（Rollup）的部分都是比较相似的，能够把发送、接纳的数据进行紧缩，但它有个很大的特色是没有零常识证明确保状况准确无误，也没有零常识证明来确保它的每笔买卖都是有用的，但它是通过诈骗证明来确保的。

便是任何节点都能够将这笔Rollup买卖发送到以太坊主链，但假如有人发现提交的数据有误，是能够提交诈骗证明的，提交自己的依据，假如这个依据也能被证明是有用的，那之前提交的节点是会受到一些经济上的赏罚。所以是通过博弈论以及经济学的机制规划来确保链的安全性，确保Optimistic Rollup的安全性。

Optimistic Rollup比较ZK Rollup的应战、优势也不太相同。

应战1：由于采用诈骗证明，所以用户的退出周期比较长，带来的用户体会或许比较差。当然，其实有一些项目在测验处理退出期比较长的问题。

应战2：尽管大家都说Optimistic Rollup的安全性是能够达到和主链相同，但全体来说，由于它没有ZK的部分，所以咱们会认为它全体安全性或许会略低于以太坊主链。

不过仍是有它自己的优势。

优势1：和ZK Rollup相同，比较较Plasma，每笔买卖数据都是存在主链上，所以数据可获得性是没问题的。

优势2：支撑通用智能合约技能比较容易，比如说Optimism的OVM技能就能够兼容以太坊的智能合约，所以关于开发者来说它的搬迁本钱在Layer 2上或许会低一些。

也有些团队公开了它们的扩容作用，大约来看其实也就和ZK差不多，最多两个数量级的水平，或许也是理论最大值了。

咱们直接来看这三者的比照，两个Rollup比较较Plasma最大的优势便是买卖数据、状况转化数据都是保存在主链上，所以这个链脱离了Layer 2（二层网络）也是能继续运作的，而不是说脱离了Plasma之后数据可获得性就没有了。

还有些特色，ZK Rollup是依靠了密码学和零常识证明的，Optimistic Rollup是依靠了诈骗证明，依靠了博弈论、经济机制规划。支撑通用型智能合约，ZK Rollup相对而言会难一些，别的两者相对简略一些。退出期来看，Plasma或许要2周左右，当然有更优的计划或许会更短，Optimistic 或许以天来计。安全性来说，或许ZK Rollup是安全性最高的，其他两者尽管也不会丢失资金，但或许会支付一些时刻本钱在里边。

能够看下咱们近期制作的以太坊八大扩容计划生态全景图，从通用处理计划来说，前面的3-4个团队或许是现在生态建造最好的项目，它们有着比较强的出资机构，包含以太坊基金会都在里边。Paradigm、STARKWARE、MATTER这些，都在支撑扩容计划的团队。

从生态来看，Optimistic现已有了OPTIMISM，ZK Rollup有了Matter Labs。运用上其实Optimistic的运用SYNTHETIX、UNISWAP、Compound都是头部团队，以太坊上金融DeFi运用的头部团队。下面的一些团队，Aztec、LOOPRING、Fuel、Hermez现在也还在建立它们的生态。

今首要回答了这几个问题：

为什么以太坊亟需扩容？由于运用开展的速度太快，特别是金融类运用开展速度太快，以太坊链的容量存在天然的天花板，短期内没法直接把它打通。

现在有哪些Layer 2计划？中心的或许仍是Plasma和Rollup，是社区最重视的两套计划。

第一代扩容技能Plasma最大的问题是缺少了数据可获得性，所以这几年时刻里没有得到快速运用。

第二代扩容技能Rollup，它最大的原理便是对链上买卖、状况或许是智能合约进行数据紧缩，当然还有子计划，包含ZK Rollup是用零常识证明，Optimistic Rollup是用诈骗证明，来确保了安全性。

Rollup生态怎么？刚刚咱们看到它开展的速度十分快，不同的处理计划都现已在建造生态了，下一年或许会是Rollup生态更快速开展的一年，许多运用及网络或许就会在下一年正式上线。

视野开拓

因为罗斯福放了个大招一废除金本位。 金本位制度规定美元和黄金挂钩，两者价值要对等，不能瞎印美元。 现在脱钩了，政府就能多印点美元给银行，而且美元一多就贬值。对其他国家来讲，美国商品便宜了，秒变抢手货。-《半小时漫画经济学2：金融危机篇》