以太坊:以太坊扩容完整指南：主流扩容方案原理和进展_LAYER

原文作者：ThorHartvigsen

原文编译：aididiaojp.eth，ForesightNews

本文旨在以易于理解的方式来介绍复杂的以太坊扩容主题，其中包括：

重要术语

Arbitrum

Optimism

Polygon

zkSync

重要术语

让我们首先定义模块化。区块链可以分为4个部分，当前的区块链是单个整体的，一个网络处理所有工作。而模块化区块链是将这些层中的一个或多个外包给外部区块链。

以太坊Rollups是一个单独的区块链，它扩展并继承了以太坊的安全性。Arbitrum和Optimism等Rollups是执行层，以太坊主网作为其数据可用性层、共识层和结算层。

数据：以太坊桥TVL达到78亿美元:金色财经报道，Dune Analytics数据显示，以太坊桥当前TVL达到78亿美元。其中锁仓量最高的5个桥分别是Polygon Bridges（30.51亿美元）、Arbitrum Bridges（14.4亿美元）、Optimism Bridges（11.83亿美元）、Fantom Anyswap Bridge（3.42亿美元）、\tNear Raibow（2.74亿美元）。[2022/10/23 16:35:44]

Rollups有两种类型：

OptimisticRollups：使用欺诈证明，例如Arbitrum和Optimism

zkRollups：使用有效性证明，例如zkSync、Starknet和zk-EVM

欺诈证明：信息在「证明者」和「验证者」之间交换。假设所有交易都是有效的，并被添加到交易批次中，这些交易随后交由「观察者」进行审查，以确保没有恶意行为发生。

以太坊投资者获得超过760亿美元的投资回报率:金色财经报道，据Chainalysis报告称，虽然整个行业的加密货币收益飙升，但以太坊在投资者获得的已实现收益中将比特币挤出第一名。数据显示，在全球范围内，ETH为投资者赚取了763亿美元，而BTC为747亿美元。Chainalysis团队表示，以太坊在全球范围内总实现收益超过了比特币，我们认为这反映了由于DeFi在2021年的崛起，对以太坊的需求增加。此外，美国投资者获得的已实现收益最多，估计为470亿美元。紧随其后的是英国（81亿美元）、德国（58亿美元）、日本（55亿美元）和中国（51亿美元）。（coingape）[2022/4/22 14:40:32]

有效性证明：有效性证明是在Rollups而不是以太坊上计算的。「证明者」和「验证者」之间的信息交换依赖于密码学和数学。信息是共享的，但不会被泄露。

以太坊Layer 2总锁仓量重回60亿美元:3月18日消息，据L2BEAT数据显示，当前以太坊Layer2总锁仓量重回60亿美元，7日涨幅达4.13%。其中，锁仓量前三分别为Arbitrum（30.2亿美元）、dYdX（9.63亿美元）和MetisAndromeda（7.41亿美元）。[2022/3/18 14:04:24]

Rollups的一个关键方面是定序器：定序器是指定的节点，负责将用户的交易提交到L2。它进一步将Rollup交易包发布到以太坊主网以更新状态。

Arbitrum

截至目前，Arbitrum使用的是：

一个单一的中心化定序器，它接收用户的交易并将交易批次发送回主网。

一组「白名单」Arbitrum验证者读取定序器的交易包，并以欺诈证明的形式向以太坊主网提交「Arbitrum状态根」。

数据：以太坊网络当前已销毁94.76万枚ETH:金色财经报道，据Ultrasound数据显示，截止目前，以太坊网络总共销毁94.76枚ETH。其中，OpenSea销毁11325.32枚ETH，ETHtransfers销毁91256.32枚ETH，UniswapV2销毁82563.60枚。注：自以太坊伦敦升级引入EIP-1559后，以太坊网络会根据交易需求和区块大小动态调整每笔交易的BaseFee，而这部分的费用将直接燃烧销毁。[2021/11/20 7:00:48]

任何验证者都可以挑战在主网上结算的「状态根」。只要有一个诚实验证者，正确的Layer2状态就会发布在主网上。

之前有人担心验证器被列入白名单。然而自以太坊合并以来，如果没有任何验证者在7天内提交「状态根」，则白名单功能将被绕过，从而显着提高了安全性。

以太坊Layer2总锁仓量接近50亿美元，创历史新高:11月3日消息，据L2BEAT数据显示，以太坊Layer2总锁仓量达49.4亿美元，创历史新高。其中锁仓量最高的为扩容方案Arbitrum，约27.2亿美元，占比59.21%。其次是dYdX，锁仓量10.1亿美元，占比20.41%。Optimism锁仓量4.74亿美元，占比9.61%。[2021/11/3 21:21:49]

路线图：

Arbitrum于2022年部署了Nitro，显着降低了通信和执行成本

未来，排序将由一个定序器委员会而不是一个中心化定序器完成

Arbitrum可能会推出一种代币以提高网络安全性

Optimism

Optimism运行一个具有特殊权利的单一中心化定序器，通过它来排序交易和提交交易批次。与此同时，Optimism团队正在开发他们的交互式欺诈证明系统，以确保rollup状态的正确性。

因此，当前的欺诈证明机制已被暂时禁用，用户只能依靠定序器将有效rollup状态发布到以太坊主网。

然而，所有这一切都将随着「OPstack」而改变。让我们探索这个巨大的路线图。

Optimism不仅仅是以太坊上的Layer2Rollup，OPstack还是：「一个模块化的开源蓝图，适用于各种高度可扩展和可互操作的区块链。」

本质上，OPstack是构建区块链和Rollup的框架。开发人员可以合并OPstack中的一个或多个模块来构建可互操作的链，这些将被称为「OP链」，可以是L2、L3或完全不同的东西。

OPstack将引入一组去中心化定序器，OP链可以集成这些定序器，这样他们就不必担心自己的区块生产，这就能够允许引入高水平互操作性的「原子跨链可组合性」。

这个雄心勃勃的路线图的第一步是「OptimismBedrock」，它将实现：

以太坊等效

较低的费用

模块化

Optimism在技术上可以成为zk-rollup，通过能够更换OPstack组件来为未来做好准备。

Polygon

Polygon诞生于Layer2概念，但此后不断发展，更类似于EVMLayer1区块链。但是POSChain只是Polygon的未来众多项目之一。

Polygon正在使用有效性证明构建四个具有零知识结构的不同区块链。一个是可能要即将到来的PolygonHermez，属于zk-EVM。zk-EVM可根据以太坊兼容性和性能分为四类。Polygon的zk-EVM是类型2。类型2比类型4与以太坊更兼容，但在性能方面不如类型4

Polygon的其他zk产品：

Miden

Zero

Nightfall

Polygon还在构建一个名为Avail的模块化区块链，它在充当数据可用性层的意义上类似于Celestia。

zkSync

MatterLabs正在构建zkSync2.0，一个类型4的zkEVM，根据最近在Twitter上的一些信息，它距离主网启动已经不远了。zkSync2.0具有领先的性能和可扩展性，但与以太坊的兼容性较差。

从理论上讲，较低的兼容性使得从开发人员的角度来看更难以实施，并且对以太坊dApps在部署上也具有挑战性。然而，zkSync构建了多种解决方案，包括他们自己的虚拟机和编程语言。

zkSync2.0将分为两个可互操作的链zkRollup和zkPorter。zkPorter是一个「volition」，又名Layer3，具有「链下数据可用性」，数据在L2zk-rollup上处理。这种设计据称可以让zkPorter的TPS达到20000。

由于有额外层存在，Layer3的安全性略低于Layer2，但可扩展性高一个数量级。例如Uniswap在Layer2上部署他们的智能合约，而dApp的用户使用zkPorter，由此极大程度地降低了费用成本。

拼图的最后一块是所谓的超级区块链，它们建立在Layer2zkEVM之上并由其提供支持的Layer3网络。这些超级链允许更多的扩展性和可定制性，但安全性略低于以太坊主网。

还有一些其他的以太坊扩展方案本文并未提及，包括Celestia、Fuel、Scroll和Starknet等。

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