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扩容崛起之年,Layer2 “大家庭”正在全力拯救以太坊

2021-01-13 阅读量 4055
摘要:作者:二十三画生2020年DeFi火爆,以太坊Gas费用高昂、网络拥堵,扩容成为人们持续关注的话题。近日,基于zkRollup的首个落地应用路印大涨,Rollup扩容方案成为市场热点。


作者:二十三画生

2020年DeFi火爆,以太坊Gas费用高昂、网络拥堵,扩容成为人们持续关注的话题。近日,基于zkRollup的首个落地应用路印大涨,Rollup扩容方案成为市场热点。以太坊扩容方案中有很多,曾经备受瞩目的Plasm为什么衰落,Rollup为什么大热?Rollup究竟是什么?zk-Rollup和Optimistic Rollup谁最终会胜出?2021年,对于投资者,在Layer2 扩容方案中又有哪些项目值得布局?我们将在下文一一介绍。

路印大涨,Rollup 扩容方案成市场热点

12月21日,路印协议官方发文称,继Chainlink,Hashgraph之后,路印成为又一Google合作的项目,成为Google推荐的首个zkRollup应用案例。路印协议官方表示,其是全球首个基于 zkRollup 的去中心化交易协议,在保障安全性的前提下,吞吐量提升了1000倍,同时成本降低了几百倍。

2021年1月3日,路印从0.175美元开始上涨,在1月6日最高达到0.6198美元,最高涨幅254%。市场一时间对于Layer 2的扩容解决方案产生热议,很多项目也开始考虑全面转向以 Rollup 为核心的二层解决方案。(Odaily星球日报注: Rollup 主要分为 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 两条技术路线,在不同的应用场景下具有独特优势。)比如,Synthetix 选择的 Optimistic Rollup方案将于 1 月 15 日软启动主网,3 月份用户有望体验;Sushi 在 1 月 9 日发布的路线图中显示,其将会选择 ZK Rollups 作为扩容方案。

目前,DeFi+Rollup解决方案已经成为当下市场的一大热点。

为什么是Rollup?

下图是Matter Labs 整理的Layer 2上的扩容解决方案。在2017年其实人们更多提起的是Plasma,为什么近来大热的是Rollup呢?下文我们将简单介绍下主要二层扩容方案的变迁和优缺点。



Matter Labs制图

· Plasma的衰落

2017 年 8 月,扩容解决方案成为当时以太坊社区讨论的最主要话题。在这种狂热中,Vitalik Buterin 和 Joseph Poon 发表了一篇论文,介绍了一种名为「Plasma」的第 2 层扩容新解决方案,称其可以处理「全世界几乎所有的金融计算」。在它发布后不久,Vitalik 在一篇新论文中简化了这个规范,论文题为 MVP(Minimal Viable Plasma,最小可行化 Plasma)。MVP 提出了 Plasma 的简化版本:一个简单的基于 UTXO 的侧链,在数据不可用的情况下能保持安全性。侧链,就是连接到另一个区块链上的区块链。侧链可以通过许多不同的方式,比如由可信的第三方、某个联盟或共识算法来运营。

Plasma 的设计最大限度地降低了侧链运营商的信任要求。也就是说,即使运营商(或共识中的多数)行为不端,Plasma 也能防止资金被盗。然而,在现实世界的部署中,Plasma 构成的问题比解决方案还多。比如,每个用户必须监控和验证 Plasma MVP 链上的所有交易,以检测恶意运营商的行为并及时退出。事务验证成本高昂,并且这种监视需求为参与 Plasma 链增加了大量开销。

以太坊社区随后提出了Plasma Cash 解决方案,其将允许每秒任意高的交易量,并解决困扰其前身的问题。同样,Plasma Cash 也带来了一系列新的问题。虽然新的 Plasma 架构继续出现,并较其前辈略有改善,但以太坊社区未能团结一致支持其中任何一个架构。

· Rollup的兴起

就在人们对第 2 层的信心触底之际,一位化名为 Barry Whitehat 的用户在 GitHub 上公开了名为「roll_up」的方案。该报告描述了一种新类型的第 2 层扩容解决方案:一个类似于 Plasma 的架构,并可「打包」交易,它无需依赖于对运营商的信任,打包的正确性可以通过使用一个 SNARK 的链上证据来证明。

此 SNARK 确保运营商不可能发布恶意或无效的事务,并确保所有侧链区块都是有效的。

Rollup是类似于Plasma的Layer-2扩展性解决方案:单个主链合约持有所有资金,并对较大的“侧链”状态(通常是账户、余额及其状态的Merkle树)进行简洁的加密承诺。侧链状态由用户和运营商链下维持,且不依赖于Layer 1的存储(这是最大的扩展性胜利的源头)。

将Rollup和Plasma区分开来的是它解决了Plasma的巨大问题:数据可用性,其方式是通过Layer 1网络为每笔交易发布一些数据(在以太坊,专门为此目的使用tx CALLDATA)。

因此可以在单个Rollup区块中将数千个交易捆绑在一起。尽管此方法的成本严格地呈线性增长(交易数量的O(n) ),但它在吞吐量上实际可提升100倍,因为CALLDATA比Layer 1存储和计算要便宜。

· zk-Rollup和Optimistic Rollup的发展和对比

Vitalik Buterin 对 Barry 的方案发布了一个改进版,他称之为 zk-Rollup。zk-Rollup 可以在不牺牲可负担性或安全性的情况下,避免 Plasma 的退出游戏和挑战期。有了 zk-Rollup,人们可以使用新的密码学一次性解决 Plasma 的所有第 2 层扩容难题。但并不是所有人都把希望寄托在 zk-Rollup 上。在第一个 zk-Rollup 规范发布一年后,John Adler 和 Mikerah 引入了一个他们称为「合并共识」(Merged Consensus)的设计。合并共识使得链下的共识系统可以完全在以太坊上验证,而不需要任何花哨的零知识加密。Plasma 团队其后发布了合并共识设计的扩展版本——Optimistic Rollup。

Vitalik Buterin 在《以太坊上的 Rollups 如何使用链上合约进行 Layer-2 扩容》的文章中对Rollup 方案做了对比总结,其认为,短期内 Optimistic Rollups 可能会在通用 EVM 计算中胜出,ZK Rollups 则更适合于简单的支付、交易和其他特定应用中(计算相对固定、简单)。但在中长期内,随着 ZK-SNARK 技术的改进,ZK Rollups 可能会全面胜出。

主流的Layer 2 解决方案和用例

上面我们从技术层面对Rollup的发展,以及不同技术方案做了对比,下面我们从应用层面对Layer 2应用进行梳理。

· ZK Rollup方案

路印协议基于ZK Rollup创建,支付可以实现秒到、低费用,目前已发布路印钱包等应用,并联合五家头部DeFi项目开启了二层流动性挖矿。

zkSync 是Matter Labs 基于 ZK Rollup 创建,现已拥有Gitcoin Grants 捐赠、Curve 测试网和 zkSync 的付款等用例。

Sushi 在 1 月 9 日发布的路线图中表示,将选择 ZK Rollups 作为扩容方案。

· Optimistic Rollup方案

Synthetix 选择的 Optimistic Rollup方案将于 1 月 15 日软启动主网,3 月份用户有望上线。

· xDAI(侧链)

xDAI 作为一个以太坊的 EVM(以太坊虚拟机)侧链,目前已有链游黑暗森林(Dark Forest)、去中心化衍生品交易平台 Perpetual Protocol 等用例。

· Matic Network(Plasma)

MATIC通过使用适应版本的 Plasma 框架构建分布式平台来解决区块链生态系统面临的问题,实现在主链上具有最终性的快速且低成本的交易。预测市场平台 Polymarket 已经在其平台使用 Matic 协议以减少以太坊链上手续费。另外,Aavegotchi 于即将上线的当天宣布因为以太坊的拥堵而推迟主网上线,选择在二层扩容方案 Matic 上推出。

关于Layer 2 项目的投资与思考

当前以太坊上的 DeFi 生态非常繁荣,但是关于其性能、费用的各种诟病也越来越多,Laye2无疑将成为今年市场追逐的热点。对于投资者,如何Layer 2项目的价值?又该怎样布局和投资呢?2021年1 月 7 日,在「2020 FAT 价值时代高峰论坛暨颁奖盛典」中,知名的投资人介绍了今年关于Layer 2项目的一些投资方法。

Multicoin Capital 合伙人Mable表示,高昂的 gas 费用实际上挡住了一些垃圾资产的发行,因为大家在选择使用某个合约的时候都会考虑“到底要不要花这个钱去进行交互”,一些比较重要资产的发行或交易在以太坊一层是没有问题的。对于那些没有时效性、不太重要的交易,其实完全可以批量打包,现在也有很多可以实现这一效果的技术。

至于 Layer 2,大家都很关注 Rollup。有一些开发团队的思路是去做一个二层聚合器,这是非常有意义的,因为对于在前端交互的用户来说,其实很难感知项目团队选择的是哪个技术方案,因此一个二层的聚合器很有意义,最近的确有人在做这个事情。二层网络大家都有自己的解决方案,比较突出的有 Matter Labs 和 Optimsm,但是二层网络之间无法对话的问题还是没有得到很好解决。我确实相信头部效应,比如 Synthetix 选择了 Optimsm,其他项目也会跟着,另外可能也会有一批直接选择基于 zkRollup 去做。

Dragonfly Capital 合伙人Mia Deng表示,zkRollup 会是我们今年重点布局的一个方向,像我们投资的 Matter Labs、StarkWare 也开始跟一些 DeFi 协议有了切实的合作,比如 StarkWare 已开始与衍生品交易协议 dydx 达成合作;同时的话我们对于那些可与以太坊兼容的公链(比如 NEAR )也会有些布局。

SNZ 投资管理总监 Kai Wu表示,今年在性能以及跨链上做了一些布局,这方面我们投了两个比较新的项目,一个做资产跨链桥的 BoringDAO,另一个是近期刚上 Uniswap 的 ZKswap。

BlockArk 创始人宿冶表示,关于 Layer 2,V 神也说过 zkRollup 在众多方案里可能是更加适用的,现在市场做 Layer 2 的项目其实是非常非常少的。对于我们来说,我们更看重的是,不管是哪种技术,在产品端一定要做到无感以及低门槛。如果有一些产品在初期就可以内生植入 Layer 2 的解决方案,且能够实现无感交互,那么这种项目就可能就会一鸣惊人,比如 Uniswap 正在做的。


总结

数字时代已经来了,越来越多人开始接受比特币,也开始希望使用区块链网络。以太坊的拥堵问题已经迫在眉睫,到了不能不解决的地步,这不再只是区块链行业内的一句抱怨,而是区块链技术开始走向落地的切实诉求。

如果以太坊不能解决扩容难题,那么来自于波卡、Near、Conflux等新一批高可扩展性公链将抢夺走疯狂涌入区块链行业的巨大流量。以太坊不扩容则死,越来越多以太坊技术开发者感受到这种迫切。在Layer 1、Layer 2以及Layer 0(以Marlin为代表)等扩容方案中, Layer 2 是目前最有希望的,落地应用也开始出现,这势必成为2021年不容错过的热点。目前,Layer 2的解决方案很多,特别是 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 谁能最终胜出,成为以太坊的”2021的救世主”还未可知。

不过从V神等大咖的分析看,目前以路印等为代表 ZK Rollup 解决方案似乎更有希望,投资者可以多加关注。

作者:星球日报

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