在我们Layer-2系列的第一篇文章里，我们讨论了比特币链下可扩展性方案，也分析了闪电网络和多种侧链方案。当我们把目光转向第二大密码学货币，我们可以看到以太坊也有相当多的链下可扩展性方案。这些方案，大多都是为了应对以太坊区块链在2017年频繁出现的拥堵情形而提出的。
以太坊协议本身的可编程性，让开发者能够设计出许多在比特币上不可能实现的扩展方案。在过去，这种可编程性往往只意味着可以创建智能合约、团队能够快速获得资金然后全身心投入到可扩展性方案的开发中。好几个这样的方案都已经在一年以前甚至更早的时候发布了，但感兴趣者寥寥无几。惨淡的业绩既是因为市场下行、兴趣下降，也是因为他们无法在启动之前造出一定的势能。不过，到了2019年末，趋势开始变化。市场反弹、兴趣渐旺、网络利用率上升，多种技术的进步，使得Layer-2项目回到大家的视野中。
-2020年以太坊交易的平均手续费成本-
以太坊网络使用率的增加，再加上交易手续费的10倍上涨，使得多支团队正式启动了他们已耕耘多时的项目。我们看到——过去几个月间启动了许多项目，都在争夺社区的注意力和接受度。本文拿所有这些项目做成了一个图表，准备从投资的角度看这些项目成功与否。
-链下扩展方案进入白热化竞争阶段-
以太坊Layer-2方案的分类
以太坊Layer-2项目很多，我们给它们分类如下：
第一类包括支付可扩展性方案，例如Raiden、LiquidityNetwork和Spankchain。大多数方案都用到了?
Fairyproof：Hundred Finance与Agave遭遇攻击原因是由于转移ERC677代币引起的:3月16日消息，Gnosis Chain上的DeFi协议Agave和Hundred Finance遭到重入攻击，共计损失约1100万美元。造成此次重入攻击的原因是由于转移ERC677代币引起的，该代币有一个转移后调用函数叫 transferAndCall。
Fairyproof 推荐所有合约开发者三点注意：
1、合约内改变状态要放在对外交互之前（包括转移代币） ；
2、注意ERC20代币和ERC677代币的区别；
3、重要用户接口增加防重入锁。[2022/3/16 13:59:33]
状态通道技术，受启发于比特币的闪电网络。这些项目在2017年乃至2018年初通过ICO成功筹集到了资金。
第二类方案则源于对更灵活扩展方案的需要。这些解决方案能支持任意的智能合约交易和dApp，当然也包括DefI应用。打头阵的当属?
Plasma链技术?——最终产生了包括LoomNetwork、OMGnetwork和Matic在内的项目。因为Plasma实现的复杂性，一类新的通用可扩展性方案获得了大家的青睐：
Rollup?方案。Optimism/OVM是这个方向的先驱，zkRollup方案也紧随其后。
第三类方案与前两类方案不是同一个维度的，目的是增加额外的功能，尤其是隐私性。最有前景的项目包括Keep和Aztec。
链下通用可扩展性方案
此类方案是当前最活跃、讨论最充分的以太坊可扩展性方案。虽然“
波卡母公司Parity Technologies前CEO Jutta Steiner已离职，Gavin Wood将接任CEO:11月26日消息，波卡母公司Parity Technologies联合创始人兼CEO Jutta Steiner已离开该公司，一位Parity公司的代表证实，Steiner自2015年开始运营该公司，并于今年早些时候离职，Gavin Wood将在Steiner离职后接任CEO一职。据悉，Steiner曾帮助建立波卡项目，并在2014年至2016年间负责以太坊基金会的网络安全业务。（CoinDesk）[2021/11/26 22:19:52]
通用可扩展性”一词在技术上不够准确，但这个词确实反映了此类方案的目标：扩展任意以太坊交易的处理量。相较于简单的、实现链下支付的方案，这类方案要解决的问题要难得多。从技术角度来看，此类方案可以叫做“承诺链”，可以扩展任意交易的吞吐量。
在这个领域内，虽然基于不同的技术维度可以细分为很多小类，但我们就简单分类成：
Plasma链
交易分组及压缩方案
抽象地来看，Plasma方案就是创建了一个可以执行任意交易的空间。但是，在Plasma方案中，因为链下交易的数据对以太坊主链是不可见的，这就使得用户想?
离开?侧链、回到以太坊主链的时候，会遇上麻烦。这就是所谓的?
数据可用性?问题。
-以太坊侧链的简化图示-
另一方面，Rollup方案可以被认为一种压缩技术。多笔交易可以压缩在一起，既能减少?
波卡创始人Gavin Wood：平行链将于12月在技术上达到可用状态:金色财经现场报道，10月26日，在万向区块链实验室主办的第七届区块链全球峰会活动上，波卡创始人 Gavin Wood 表示，非常自信平行链将于 12 月开始在技术上实现可行性，目前已经完成完整代码审计。另外，Gavin Wood 还分享了 Substrate 和 Polkadot 状态进展，第二次桥审计正在进行中，即将部署一个从测试网 Rococo 到桥测试网 Wococo 的桥，来测试可行性。[2021/10/26 20:57:50]
交易数据规模，又能降低?
交易验证负担，因此使得以太坊区块链能处理更多交易。此外，所有交易的收据都存储在以太坊区块链上，这就提升了Layer-2交易的安全性。
竞争
在这两个小类中，都有不同的项目，是向着不同的目标而且技术架构也不尽相同的。详尽的项目比较得写好几篇文章，所以我们仅聚焦于大略的事项。
，它们只能执行特定类型的交易，如需执行更多类型的交易，还得增加代码。）
基于Plasma的方案
Plasma方案是最早出现的，以Vitalik的Plasma论文为标志。Plasma实现也因应用场景不同而大不相同。第一个Palsma的产品级实现是LoomNetwork于2018年使用Plasma的变种?
PlasmaCash?做出来的。PlasmaCash主打非同质代币和游戏。这个项目最终离开了以太坊生态，创建了一条独立的区块链，而且转变方向做起了企业性应用。Loom是一个很有趣的案例，显示了Layer-2项目所面临的艰难，尤其在他们所瞄准的主要应用场景并没有与ETH深度绑定的时候。
波卡周报：Gavin Wood将在Polkadot Decode宣布平行链拍卖时间:波卡中国社区PolkaWorld官方发布最新一期波卡周报。具体重要内容包括：1.Polkadot 发布 v0.9.1 版本，并在 Kusama 网络成功部署了代码审计后的平行链、拍卖和众贷功能。关于拍卖的具体时间公布，Gavin 在 Riot 群中回复称将在 Polkadot Decode 大会上宣布。
2.波卡的第 23 次全民公投（增加一个新的身份注册人员）目前以 93.55% 的赞成票失败。由于投票率较低，必须有 98% 左右的人赞成才能通过。
3.经过与社区的讨论，Klever 决定在他们的钱包提案中添加一个额外的浏览器签名者。
4.Kusama 网络发起 108 号公投，有人提议为 Polkadot 上丢失的账户设置一个救援者，但 Polkassembly 上还没有添加任何细节。
5.Cumulus 发布了 polkadot v0.9.1 的分支！这个使用了 Polkadot 版本的分支和一些在 Substrate 中修复的分支。同时 Rococo-v1 可能会被弃用。
6.Rococo 目前没有在进行的拍卖，但平行链仍然可以手动添加或移除。
7.Polkadot Decoded 将于下周 19 号到 20 号举行。[2021/5/16 22:08:02]
另外两个项目，Matic和OMGNetwork加入了“PlasmaintheProduction-Stage”俱乐部，各自成功地启动了主网。两个项目都致力于扩展通用的以太坊交易。Matic在侧链上使用了PoS共识机制。OMGnetwork在方向上与Matic相似，不过当前的网络依赖于一组固定的验证者。
现场 | Gavin Wood：Polkadot是一个平台 人们可以在其上构建自己的区块链:金色财经现场报道，由Web3基金会主办的Web3大会10月29日在上海举行。Parity和 Polkadot创始人、Web3 基金会主席林嘉文在会上发表主旨演讲表示，Polkadot和其他区块链系统的不同之处在于，Polkadot引入了一个新的抽象模型，不试图用于特定的用例，而是一个平台，人们可以在上面构建有自己商业逻辑的面向特定领域的区块链。Polkadot超越了智能合约，提供更多定制化、弹性化的部署去中心化应用的方法。[2020/10/29]
Rollup方案
Rollup可扩展性方案算是初出茅庐。Rollup方案通过把所有交易数据?
以打包/压缩过的形式?存储在以太坊区块链上来解决数据可用性问题。交易合并为组的主要目的是节省验证成本。这些成组的交易不会由以太坊共识机制来直接验证，而是用另一种机制来证明这些交易的有效性。Rollup方案有两大子类：OptimisticRollup和zkRollup，证明有效性的方法也不同。OptimisticRollup方案使用?
错误性证明?来揪出无效的交易、惩罚允许通过这些交易的验证者。zkRollup使用零知识证明来证明所处理Layer-2交易的有效性。证明本身也会跟交易数据一起存储在脸上。
OptimisticRollup领域的一个主力是Optimism。Optimism正在开发OptimisticVirtualMachine(OVM)，意在使用Layer-2扩展任意的以太坊交易。他们团队近期跟Synthetix项目一同推出了一个扩展DeFi应用的demo。这个demo实在是令人鼓舞。另一股开发OR的力量是IDEX的可扩展性方案。IDEX团队也在去年的10月公开了一个他们方案的demo。
另一种选择，zkRollup，用意则是实现以太坊Layer-2的更大规模可扩展性。不过，这门技术还是仅限于特定的应用场景，例如，支付或者交易所，被零知识证明在构造上的复杂性给限制住了。这个领域有两个项目在激烈竞争：Loopring和Matterlab的zkSync项目。Loopring一开始使用zkRollup来实现一个Layer-2上的去中心化交易，而且已经杀入Layer-2支付领域、启动了LoopringPay。但zkSync一开始是瞄准Layer-2支付方向的。他们最近也正式启动了产品。
其它可扩展性技术
还有其它可扩展性技术是放不进这个Plasma/Rollup的分类里面的。一个例子是Starkware团队，他们实现了一种可扩展性方案，既将交易数据放在链下，又使用零知识证明来将链下交易打包在一起，而且，他们所用的零知识证明方案叫STARKs，是一种不需要可信任启动设置的方案。Starkware和Vitalik管这种方案叫?
Validum。
以太坊链下支付方案
支付扩展方法最早是在2017年和2018年提出的，而且都深深地受影响于比特币的闪电网络。这些方案旨在扩展支付交易的吞吐量，但并不允许在链下任意执行智能合约交易。因此，它们是不支持DeFi、dApp和游戏的。这在以太坊生态中是个致命缺陷，可能也正因此，这类解决方案没能成功获得牵引力。这些方案共有的主要底层技术就是?
状态通道。雷电网络、Connext/SpankChain和LiquidityNetwork都在尝试开发链下支付网络。
雷电网络
RaidenNetwork被认为是最接近闪电网络的方案。类似于闪电网络，它也是通过在网络上的不同节点间实现1对1的通道来创造一个运行在以太坊基础上的微支付网络。雷电网络第一次在主网发布产品是在2020年5月。使用雷电浏览器可以看到，截至本文撰写之时，网络中只有25个账户和大概50条通道。因为整个以太坊生态的注意力已经在很大程度上被更灵活的扩展方案吸引过去了，所以很难相信点对点的支付通道网络有什么光明未来。
LiquidityNetwork
类似于雷电网络，LiquidityNetwork也尝试在以太坊基础上实现支付通道。不过，他们没有跟随闪电网络和雷电网络使用同样的1对1通道模式，而是使用了1对N的通道模式。网络基于大家都可连接的支付中心来运转。因此，Liquidity在分类上更接近于侧链而不是支付通道网络。这个项目是由几位来自伦敦帝国学院的学术研究员来领导的，他们以在项目网站上展示自己的学术研究为荣。项目于2018年在主网上启动，但在吸引用户上是一败涂地，仅在当前以太坊网络使用率和Gas价格飙升的时候，人气才有所回升。
-Layer-2支付方案相关token的投资回报率-
功能增强型链下方案
最后一类以太坊Layer-2方案是为实现以太坊底层不能提供的功能而产生的。其中最流行的一个功能就是：隐私。隐私包括了隐藏交易的金额和完全隐藏参与交易的地址。这些隐私特性都不能在以太坊主链上直接实现，需要用独立的Layer-2方案来做。这个领域的两个主要项目是Aztec和Keep。
Aztec的目标是在以太坊基础上建立一个UTXO层、使用零知识证明来提升交易的隐私性。这个项目使用一个公开的、大规模的多方计算仪式来完成可信任初始化工作，并且开发了zk.money来让社区尝试他们的产品。因为这些Layer-2隐私方案跟可扩展性方案是没有相关性的，所以Aztec团队正在努力将隐私增强型技术和zkRollup技术栈结合在一起，打造ZK2Rollup。
类似地，KeepNetwork也在为以太坊开发链下隐私层。这个项目不想做隐蔽交易，想做的是为私密数据创建存储空间，可以通过以太坊的智能合约来访问和使用的那种。Keep主网在2020年5月上旬就启动了，以支持该项目的龙头产品TBTC。在上一篇文章中，我们说TBTC帮助扩展比特币网络的可行备选方案。为实现TBTC的高安全性保证，交易都仅由以太坊区块链来处理。不过，也没有根本性的问题让这些交易不能在链下处理。
多Layer-2方案的风险在哪？
在比特币区块链上，闪电网路是单一的一个Layer-2方案，它为许多来自不同项目的比特币开发者提供了统一的平台。来自LightningLabs、ACINQ、Blockstream、Zap、Bitrefill等等项目的日积月累开发工作都汇集到同一条河流中。但在以太坊上，情形就大不相同。不同的Layer-2扩展方法都互不兼容，彼此之间有很多摩擦和竞争。这种竞争也有可能导致生态的分裂，进而延迟乃至阻碍Layer-2方案的接受度，使得没有一个方案能得到大规模接受。
但另一方面，以太坊生态中实验的广泛性，可能意味着大家能更快找出真正有用的防范。性能更强的可扩展性方案可能最终会打败乃至吸收效率较差的方案。
有一些意见认为在不同Layer-2链之间建立链下的桥接方案可以减少可能存在的摩擦。这让人联想到Cosmos的链间通信协议的愿景。链下桥接也许能将不同的Layer-2项目黏合在一起，实现以太坊网络更大范围的可扩展性，然而，现在大多数项目都还很稚嫩，关于Layer-2桥接的讨论也很少。
结论
以太坊Layer-2可扩展性方案的第一波浪潮都集中在支付上，多数都是通过ICO来募资，大多数也都失败了。在2017年、2018年之间发布的、很流行的token，价格都一直在下跌，望也望不到尽头。不过，对可扩展性方案的需求只增不减。这就推动大家提出了更新一代的解决方案，来提供更灵活的、不止于支付交易的框架。这些解决方案都尝试着避免前辈的错误、根据生态中不断成长的部分不断改进自己的方案。Optisism和Synthetix的demo和Loopring交易所就是这一趋势的鲜明例子。因为这些项目大部分都是近期才在主网上发布产品，所以评估和预测它们的走势都还太早了。更何况，这些项目之间还有强烈的竞争氛围，也许会有人黯然离场。在评估这些方案的时候，最后一个要考虑的问题就是它们跟以太坊2.0路线图的兼容性。虽然功能完整的以太坊2.0网络可能还要几年时间才能出现，但在根本上不兼容以太坊2.0的方案肯定也更难吸引到开发者。
虽然没人能言之凿凿说哪个Layer-2方案能笑到最后，我们还是希望本文能成为一个可靠的指南，让大家看到那些帮助以太坊成为更健壮网络的项目。
感谢GeorgiosKonstantopoulos、JingWang、Hasu、TonySheng和AnthonySassano对本文的富有教益的反馈。
原文链接:
https://www.tokendaily.co/blog/the-state-of-ethereum-l2
作者:?MohamedFouda
翻译:?阿剑
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