到2021年底，以太坊已经发展到可以支持来自DeFi、NFT、GameFi等领域的数千个应用程序。整个网络每年结算数万亿美元的交易，超过1700亿美元被锁定在平台上。
但俗话说，钱多，问题多。以太坊的去中心化设计最终将其可以处理的交易量限制为每秒15笔。由于以太坊的受欢迎程度远远超过每秒15笔交易，结果是漫长的等待和每笔交易高达200美元的费用。最终，这会让许多用户望而却步，并限制了以太坊今天可以处理的应用程序类型。
如果基于智能合约的区块链不断发展以支持数十亿用户的金融和Web3应用程序，则需要扩展解决方案。值得庆幸的是，骑兵开始到达，许多提议的解决方案最近上线。
在本期的“AroundTheBlock”中，我们探讨了加密世界对规模的追求。
竞争还是互补？
目标是增加可公开访问的智能合约平台可以处理的交易数量，同时保持足够的去中心化。请记住，通过由单个实体管理的集中式解决方案来扩展智能合约平台是微不足道的，但是我们马上就会回到我们开始的地方：一个由少数人拥有的世界强大的中心化参与者。
解决这个问题的方法有两个：建立与以太坊竞争的全新网络，可以处理更多的活动，或建立可以处理以太坊过剩容量的互补网络。
从广义上讲，它们分为几个类别：
1）第1层区块链
2）侧链
3）第2层网络
虽然每个架构和方法都不同，但目标是相同的：让用户实际使用网络，而无需支付过高的费用或经历漫长的等待时间。
Layer1s
以太坊被认为是第1层区块链——一个独立的网络，可以在一个地方保护用户资金和执行交易。想使用Uniswap等DeFi应用程序将100USDC换成DAI？以太坊是这一切发生的地方。
竞争的第1层可以完成以太坊所做的一切，但在一个全新的网络中。它们的区别在于新的系统设计可以实现更高的吞吐量，从而降低交易费用，但通常以增加中心化为代价。
在过去的10个月里，新的第1层成群结队地上线，这些网络的总价值在同一时期从0美元飙升至75B美元左右。该领域目前由Solana、Avalanche、Terra和BinanceSmartChain主导，每个链都拥有不断增长的生态系统，价值已超过100亿美元。
TVL领先的非ETHL1
所有第1层都在竞争以吸引开发人员和用户。在没有任何以太坊的工具和基础设施的情况下，可以轻松构建和使用应用程序，这是很困难的。为了弥补这一差距，许多第1层采用了一种称为EVM兼容性的策略。
EVM代表以太坊虚拟机，它本质上是执行计算以使交易发生的大脑。通过使他们的网络与EVM兼容，以太坊开发人员可以通过基本上复制和粘贴他们的代码，轻松地将他们现有的以太坊应用程序部署到新的第1层。用户还可以使用现有的钱包轻松访问与EVM兼容的第1层，从而使迁移变得简单。
以币安智能链为例。通过推出兼容EVM的网络并调整共识设计以实现更高的吞吐量和更便宜的交易，BSC在去年夏天见证了数十个DeFi应用程序的使用量激增，这些应用程序都类似于Uniswap和Curve等流行的以太坊应用程序。Avalanche、Fantom、Tron和Celo也采取了相同的方法。相反，Terra和Solana目前不支持EVM兼容性。
EVM兼容与非EVM兼容L1的TVL对比
互操作链
在略有不同的第1层存储区中是区块链生态系统，如Cosmos和Polkadot。这些项目不是构建新的独立区块链，而是构建标准，让开发人员创建能够相互通信的特定于应用程序的区块链。例如，这可以允许来自游戏区块链的代币在构建在用于社交网络的单独区块链上的应用程序中使用。
目前，使用Cosmos标准构建的链上有超过100B美元，最终可以互操作。与此同时，Polkadot最近达到了一个里程碑，同样将统一其区块链生态系统。
简而言之，现在以太坊的直接竞争对手呈现出多样化的格局，而且未来还会有更多。
侧链
侧链和新的第1层之间的区别无疑是一个模糊的区别。侧链与EVM兼容的第1层非常相似，不同之处在于它们专门用于处理以太坊的过剩容量，而不是与整个以太坊竞争。这些生态系统与以太坊社区紧密结合，并以互补的方式托管以太坊应用程序。
AxieIfinity的Ronin侧链就是一个很好的例子。AxieInfinity是一款最初建立在以太坊上的NFT游戏。由于以太坊费用使玩游戏变得非常昂贵，因此Ronin侧链旨在允许用户将他们的NFT和代币从以太坊转移到低费用环境。这使得更多用户可以负担得起该游戏，并在游戏的受欢迎程度爆发之前。
在撰写本文时，用户已将超过7.5B美元从以太坊转移到Ronin来玩AxieInfinity。
PolygonPOS
像Ronin这样的侧链是特定于应用程序的，而其他侧链则适用于更通用的应用程序。目前，Polygon的权益证明(POS)侧链是行业领导者，其价值近5B美元，部署了100多个DeFi和游戏应用程序，包括熟悉的名称，如Aave和Sushiswap，以及名为Quickswap的Uniswap克隆。
同样，PolygonPOS与EVM兼容的第1层看起来确实没有什么不同。但是，它是作为扩展以太坊而不是与之竞争的框架的一部分而构建的。Polygon团队看到了未来，以太坊仍然是高价值交易和价值存储的主导区块链，而日常交易将转移到Polygon的低成本区块链。。
由于交易费用不到一分钱，Polygon的未来愿景看起来似乎是合理的。在激励计划的帮助下，用户纷纷涌向PolygonPOS，其每日交易量超过了以太坊。
Layer2s(Rollups)
第1层和侧链都有一个明显的挑战：保护他们的区块链。为此，他们必须支付一组新的矿工或权益证明验证器来验证和保护交易，通常以基础代币的通货膨胀形式进行。
然而，这带来了显着的缺点：
1）拥有基础代币自然会使您的生态系统更具竞争力，而不是与以太坊互补
2）验证和保护交易是一项复杂且具有挑战性的任务，您的网络将无限期负责
如果我们可以创建借鉴以太坊安全性的可扩展生态系统，这不是很好吗？进入第2层网络，尤其是“汇总”。简而言之，第2层是位于以太坊之上的独立生态系统，其安全性依赖于以太坊。
至关重要的是，这意味着第2层不需要具有原生代币——因此它们不仅与以太坊更具互补性，而且本质上是以太坊的一部分。以太坊路线图甚至通过表明以太坊2.0将“以rollups为中心”来表达对这一想法的敬意。
Rollups的工作原理
第2层通常称为rollups，因为它们在将更新的交易数据发送回以太坊之前，将交易“汇总”或捆绑在一起并在新环境中执行它们。不是让以太坊网络单独处理1,000个Uniswap交易，而是在将结果提交回以太坊之前在第2层汇总上卸载计算。
然而，当结果发回以太坊时，以太坊如何知道数据是正确和有效的？以太坊如何防止任何人发布错误信息？这些是区分两种类型汇总的关键问题：Optimisticrollups和ZKrollups。
Optimisticrollups
当将结果提交回以太坊时，Optimisticrollups“乐观地”假设它们是有效的。换句话说，他们让rollups的运营商发布他们想要的任何数据，并假设它是正确的——毫无疑问是乐观的前景！但是有一些方法可以打击欺诈。作为一种制衡，在任何提款之后都有一个时间窗口，任何人都可以在此指出欺诈。如果这些观察者之一可以用数学方法证明欺诈发生，rollups将恢复任何欺诈交易并惩罚坏人并奖励观察者。
缺点是当你在rollups和以太坊之间转移资金时会出现短暂的延迟，等待观察者是否发现任何欺诈行为。在某些情况下，这可能长达一周，但我们预计这些延迟会随着时间的推移而减少。
关键是optimisticrollups与ETH有着内在的联系，并准备好帮助以太坊在今天扩展。因此，随着许多领先的DeFi项目转向领先的optimisticrollups——ArbitrumandOpimisticEthereum，我们看到了强劲的新生增长。
Arbitrum&OptimisticEthereum
Arbitrum和OptimisticEthereum是当今实现optimisticrollups的两个主要项目。值得注意的是，两者都仍处于早期阶段，两家公司都保持集中控制的水平，但计划随着时间的推移去中心化。
据估计，一旦成熟，OptimisticRollups可以将可扩展性提高10-100倍。即使在早期，Arbitrum和Optimism上的DeFi应用程序已经积累了数十亿的网络价值。
Optimism在其采用曲线上较早，在7个deFi应用程序中部署了超过3亿美元的TVL，其中最著名的是Uniswap、Synthetix和1inch。
Arbitrum走得更远，在60多个应用程序中的TVL约为2.5B美元。
Arbitrum还被选为Reddit首选扩展解决方案，因为他们期待已久的努力为社交媒体平台的5亿月活跃用户标记社区积分。
ZKRollups
在optimisticrollups假设交易有效并为其他人证明欺诈留出空间的情况下，ZKrollups会实际向以太坊网络证明交易有效。
随着捆绑交易的结果，他们向以太坊智能合约提交所谓的有效性证明。顾名思义，有效性证明让以太坊网络验证交易是否有效，从而使中继者无法系统。这消除了对欺诈证明窗口的需要，因此在以太坊和ZKrollups之间转移资金实际上是即时的。
虽然即时结算和无提款时间听起来很棒，但ZKrollups并非没有权衡。首先，生成有效性证明是计算密集型的，因此您需要高性能的机器来使它们工作。其次，围绕有效性证明的复杂性使得支持EVM兼容性变得更加困难，限制了可以部署到ZKrollups的智能合约类型。因此，optimisticrollups最先推向市场，并且更有能力解决当今以太坊的扩展问题，但从长远来看，ZKrollups可能会成为更好的技术解决方案。
ZKRollups的采用
ZKrollups环境深入，在工作和生产中有多个团队和实现。一些著名的参与者包括Starkware、MatterLabs、Hermez和Aztec。如今，ZKrollups主要支持相对简单的应用，例如支付或交易所。例如，衍生品交易所dYdX采用Starkware(StarkEx)的ZKrollups解决方案来支持每周近500万笔交易和1B美元以上的TVL。
然而，真正的奖励是ZKrollups解决方案，它与EVM完全兼容，因此能够支持流行的通用应用程序，而不会出现optimisticrollups的退出延迟。该领域的主要参与者是MatterLab的zkSync2.0、Starkware的Starknet、PolygonHermez的zkEVM和PolygonMiden，它们目前都在致力于主网上线。。
许多业内人士的结合复仇2.0为望着ZK汇总的长期解决方案缩放复仇，主要是从自己的能力所产生，从根本上处理成千上万的每秒事务不会危及安全或下放.The随着扩展以太坊的进程不断推进，即将推出的完全兼容EVM的?ZKrollups将成为值得关注的关键事项之一。
破碎的世界
从长远来看，如果智能合约平台要扩展到数十亿用户，这些扩展解决方案是必要的。然而，在短期内，这些解决方案可能会给用户和加密运营商带来重大挑战。从以太坊导航到这些网络需要使用跨链桥，这对用户来说很复杂并带有潜在风险。例如，几个跨链桥已经成为100多万美元攻击的目标。
更重要的是，多链世界碎片化了可组合性和流动性。考虑到Sushiswap目前已在Ethereum、BinanceSmartChain、Avalanche、Polygon和Arbitrum上实施。Sushiswap的流动性曾经集中在一个网络上，现在它分布在五个不同的网络中。
以太坊应用程序长期以来一直受益于可组合性——即以太坊上的Sushiswap与其他以太坊应用程序即插即用。随着应用程序扩展到新网络，在第1层/侧链/第2层上实现的应用程序不再可与在另一层上实现的应用程序组合，从而限制了可用性并给用户和开发人员带来了挑战。
不确定的未来
像Avalanche或Solana这样的新第一层会继续增长以与以太坊竞争吗？像Cosmos或Polkadot这样的区块链生态系统会激增吗？侧链会继续与以太坊和谐运行，承担其过剩的产能吗？还是与以太坊2.0相结合的rollups会胜出？没有人可以肯定地说。
虽然未来充满不确定性，但每个人都可以从有这么多智能团队致力于解决开放、无许可网络面临的最具挑战性的问题的知识中获得安慰。正如宽带最终帮助互联网支持YouTube和Uber等一系列革命性应用程序一样，我们相信我们最终会以同样的眼光看待获胜的扩展解决方案。
撰文：JustinMart&ConnorDempsey???
编译：Alex
来源：金色财经
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