2021 年 9 月 10 日 20:00,由 Winkrypto、區塊先生以及鏈聞主辦的「ChainBreaker Podcast」播客活動第八期拉開帷幕。本期直播鏈聞研究總監潘致雄連線了區塊先生 Mr. Block Chris、Winkrypto Max 圍繞《聊聊 Layer 2》這一熱點話題展開深度討論。

聊聊 Layer 2 | ChainBreaker Podcast 第八期精彩回顧

以下爲本次直播活動的觀點摘要。

背景介紹

最近幾周,我們見證了各種公鏈的崛起,但我們也不能忽略比特幣、以太坊等傳統公鏈的發展,畢竟,他們的去中心化與安全性都得到長時間的驗證,雖然擴展性略微不足。Layer 2 是針對擴展性不足的一個非常好的解決方案。Layer 2 目前有哪些分類?他們各自有什麼優缺點?以太坊 2.0 與 Layer 2 相比哪個更好?Layer 2 網絡會不會發行原生代幣?

鏈聞 潘致雄

擴容解決方案就是爲了解決高 Gas 低延遲的交易,或者能讓整個網絡能支撐更多的交易量。

廣義來講,有三種擴容解決方案:以太坊 2.0Layer 2側鏈Layer 2 是一種需要嫁接在以太坊本身的一種技術。側鏈相當於通過一些橋接的方式,把以太坊上的一些資產挪到別的鏈,然後在別的鏈做一些業務,能以很低的成本實現,然後再回到以太坊 Layer 1 上。

以太坊 2.0 目前進入第一個階段,年初的時候已經部署了以太坊 2.0 第一個信標鏈網絡,用戶已經可以在裏面跑 PoS 網絡了,但 2.0 的最終執行層(執行智能合約)還沒有這麼快。根據以太坊開發者的進度來看,以太坊 2.0 的共識層和 1.0 的執行層可能會有一個 Merge,大合併。在這次合併以後,整個以太坊網絡就變成了 PoS,這件事最快也要今年年底才能發生,因爲這種新興的技術需要非常多的開發、研究、審計工作。但共識的改變卻沒有解決擴容的問題,以太坊 2.0 的擴容需要再下一個階段,也就是分片階段才能夠最終實現。以太坊的分片從原來的執行分片變成了數據分片,也就是說,原來以太坊每一條分片都是獨立運行各自的智能合約,各自的網絡,然後通過信標鏈把這些網絡混合在一起進行異步的調用,但以太坊 2.0 更改了路線圖,變成了數據分片,以太坊 2.0 的每一條分片會變成存儲數據的一個層,然後這個層上就可以存各種各樣的交易,同時在信標鏈上去做所有的執行。這個過程可能需要兩年或者三年的時間。

短期想要解決以太坊的擴容問題只能依賴 Layer 2 或者側鏈。按照 Layer 2 出現的時間點,可以分爲三類:狀態通道(State Channel)PlasmaRollup狀態通道就是把所有交易放到鏈下,因爲很多的交易數據不需要放到鏈上進行驗證,所以保證了非常快的速度。後來狀態通道演變成了 Plasma,Plasma 相對狀態通道有一些更新,Plasma 可以做智能合約和一些更復雜的業務,狀態通道所有的交易幾乎都是 Off-chain 的狀態,而 Plasma 會定期將一個 Root 的哈希值放到鏈上來做檢驗,然後各種人就可以參與進來。Plasma 這個技術生不逢時,出現的太早了,當時沒有這個需求,並且 Plasma 的安全性沒有完全依賴以太坊,因爲 Plasma 很多的交易數據也是在鏈下的,所以 Plasma 也沒受到大家的認可。

現在我們聊到的 Layer 2,狹義上講,就是以 Rollup 爲主的擴容方案。Rollup 從技術上來講,與狀態通道和 Plasma 不同的就是它會將 Layer 2 網絡的交易全部通過一種壓縮數據的方式存到 Layer 1 上,當然這是一種無損壓縮。比如說 Layer 1 上的一筆交易可能需要 100 個字節, Rollup 可以將一筆交易的很多細節進行精簡,通過 10 個字節或者幾個字節,把一筆交易展示出來。通過這種方式,Rollup 就可以在不減少安全性的前提下,儘可能壓縮每一筆交易的字節數和驗證成本。通過這樣的方式,Rollup 對網絡進行了擴容,大多數 Rollup 方案理論上的上限值是 100 倍,相對來講,以太坊 2.0 早期的分片也就計劃了 64 個(也就是 64 倍)。所以說,Rollup 的擴容效果比以太坊 2.0 還要更誇張一點。

Rollup 可以分爲兩類,一類是 Optimistic Rollup,另一類是 ZK Rollup。Optimistic Rollup 也稱樂觀的 Rollup,ZK Rollup 就是零知識證明支持的 Rollup。

簡單提一下側鏈,現在最大的兩個側鏈就是 xDai 和 PolygonPolygon 是一個全棧的擴容解決方案,但是目前最核心的產品就是 Polygon 的側鏈,可以與以太坊進行 100% 的兼容,開發者可以從以太坊遷到 Polygon 上,並且成本也非常的低。xDai 是一個非常早期的網絡,一個非常有意思的點就是,從以太坊跨鏈過去要通過 DAI,DAI 錨定了一美元的價格,所以用戶在網絡中每一筆交易都是轉化成美元進行計算。同時他們還發行了一種治理代幣叫做 STAKE,治理代幣就是用來變成節點來驗證網絡的這樣一種角色。目前來看,Polygon 是側鏈裏面最強的。

我建議大家都去試一試 Optimism 和 Arbitrum,他們其實已經主網上線了,大家可以去試一下轉賬或者上面的一些應用。Optimism 已經可以使用 Uniswap V3 和 Synthetix 生態的一些應用了。Arbitrum 上能用的更多,包括 Uniswap V3、Perpetual V3 等協議都會逐漸部署到 Arbitrum 上,以及 MCDEX V3 版本也已經在 Arbitrum 上部署了。建議大家去試一試是因爲在 Layer 1 上使用這些協議可能會花費幾百刀,但是在 Layer 2 上可能就只花費幾刀或者最多十幾刀,同時安全性也不會降低。

關於 Layer 2 Token 這件事,我個人覺得他們遲早會發行 Native Token。包括 Optimism 和 Offchain Labs 這兩個依賴 Optimism Rollup 技術的以及未來這些依賴 ZK Rollup 技術的 Layer 2,在這些 Layer 2 和 Layer 1 之間還是需要有一些驗證節點和排序節點來處理一些業務。舉個例子,比如說 Layer 2 有一些交易發生了,可能有 10 個人 10 筆交易發生了,肯定需要一個 Sequencer (排序者)將這 10 筆交易按照某一順序來進行一些排序,然後還會有一些驗證節點來做一些驗證,然後會有一些運營商將這些節點的數據變成 Layer 2 上的數據再打包存到 Layer 1 上,流程就差不多是以上這個樣子。那麼,就會牽扯到誰來做 Sequencer,誰來做 Validator,誰來做打包的人把 Layer 2 的數據放到 Layer 1 上。因爲有這些角色的存在,所以這些項目未來可能會發行一個 Token 來協調誰來擔任什麼樣的角色,我覺得未來可能會有這樣一個去中心化的機制,這個機制也稱爲小共識,Layer 2 的共識。共識最自然的用什麼呢?可能就是這些項目的原生代幣。當然這些項目也可以使用以太坊來做共識代幣,但從長遠來看,如果一個項目能夠體現出自己的價值,這個價值還是需要獨立於以太坊。所以我覺得,他們遲早會發行 Native Token,無論這個 Token 是起到共識作用還是治理作用。

關於 Optimism、Arbitrum、zkSync 在用戶體驗方面的差別。從用戶角度來說,Optimism 和 Arbitrum 是類似的,都需要添加 RPC,無論是用戶自己添加還是應用幫用戶自動一鍵添加。zkSync1.0 的體驗相對前兩種更好,因爲它只需要 Layer 1 的 MetaMask 進行一個簽名就好了。對於用戶而言,他們不需要添加 RPC,就可以正常地使用 zkSync,但是用之前每一筆交易都會需要用 Layer 1 上的賬戶進行一次簽名,這個簽名是自動彈窗的,類似於簽署一個交易,但沒有上鍊。這個過程只是爲了用用戶的公鑰來對某一筆交易進行一次簽名,而且不需要消耗 Gas。拿到簽名之後就可以在 zkSync1.0 的網絡進行轉賬,因爲你給它授權,授權這件事是你做的,所以從現在來看的話, zkSync 的體驗其實相對還好一些,但是 zkSync 如果升級到 2.0,我不確定他們會不會繼續這麼做,但我覺得很有可能就會變成 Arbitrum 和 Optimism 一樣的體驗。

關於各種 Layer 2 的一些缺點Optimistic Rollup,例如 Optimism 和 Arbitrum,他們最大的一個問題就是 Operator 存在作惡的空間,雖然作惡之後會受到懲罰,但這也不代表不會作惡。如果這個 Operator 作爲一個節點去質押了 100 個 ETH 爲網絡提供服務,如果其提交了錯誤的數據,就會受到 100 ETH 的懲罰,這至少會對網絡帶來一些時間上的成本。Optimistic Rollup 本身就是樂觀的 Rollup。現在節點都是在 Arbitrum 自己手上,他們肯定不會做這樣一件事情,但是未來會不會發生這樣的事情還是很難打保票。如果 Fraud Prove 這件事發生了,對於整個網絡來講也是一場災難。現在用戶如果在 Optimistic Rollup 提現的話,會有 7 天的挑戰期,這個挑戰期就是爲了 Fraud Prove 能夠生效。怎麼理解?就是如果用戶提現了之後,也就是從將資產從 Layer 2 轉移到 Layer 1,需要等待 7 天的時間,7 天沒有任何的問題之後,這個用戶才能從 Layer 2 將資產轉移到 Layer 1 上,7 天的時間對於用戶來說非常痛苦。其實也有一些橋接的方案,但是爲了整個網絡的安全性來講,大資金還是願意等 7 天的時間來確保安全性。災難是什麼意思?如果網絡的 Operator 做了一次惡,發生了一次交易需要回滾的話,整個網絡可能都需要全部回滾,這個對整個網絡而言算是比較困難的一件事情,整個網絡相當於被凍結不能使用了,等到網絡恢復到準確的狀態才能繼續下去,這是 Optimistic Rollup 的缺點。

ZK Rollup 的優點就是安全性極高,因爲它是通過密碼學保證的,也沒有人能夠作惡,但是其難點就是 ZK 技術的難度非常高。其實區塊鏈、Crypto 已經在不斷地探索甚至突破零知識證明 ZK 技術的邊界,但是這件事情需要非常大的工程量和非常強的研究能力。在 ZK 上做 Layer 1 的兼容是非常困難的。

一直有人會覺得有了以太坊 2.0 以後可能就不會再需要 Layer 2 了,但這個觀點在去年年末之後已經完全改變了。Layer 2 甚至是 Rollup 技術,本身就是以太坊 2.0 的一部分,以太坊 2.0 的擴容,就是靠分片乘以 Layer 2 的擴容效果來實現上千倍或者更高數量級的擴容。

區塊先生 Chris

大部分人都覺得從 Layer 1 跳到 Layer 2 是一件很容易的事,但事實卻是沒有大家想象中的那麼容易。我們通常在 Layer 1 可執行的 Code 在 Layer 2 上面不能 100% 執行,就算是 99%,差 1% 都會使得整個運行變得極爲困難。如何很快速又很安全地驗證也是 Layer 2 的一個問題。

今年對於 Layer 2 來講,天時地利人和都有了。其實 Layer 2 早在 15 年或者 16 年都已經開始被討論,但是那個時候以太坊並沒有太多的東西需要運行。2020 年的 DeFi Summer 改變了這個狀況,越來越多的 DeFi 項目出現,越來越多的項目,如 dYdX,需要以成本較低的方式進行快速的交易。在去中心化的世界,不要說高頻交易,就連簡單的快速交易都是一個非常困難的事情,所以這些 DeFi 的需求會使得大家願意付很多的 Grants 來資助 Layer 2 的開發,縮短整個開發過程。除了 DeFi,還有 GameFi,遊戲對 Layer 2 的需求可能比交易對 Layer 2 的需求還要大,這種需求也推動了 Layer 2 的發展。


關於 ChainBreaker

「 ChainBreaker」直播欄目由全球區塊鏈整合營銷公司 Winkrypto 發起,Youtube 頻道訂閱粉絲過萬的知名視頻博主 Mr.Block 區塊先生和區塊鏈第一中文內容平臺 ChainNews 鏈聞聯合推出,旨在傾聽、溝通、連接海內外加密社區。每週五 20:00,「 ChainBreaker」將邀請海內外行業領袖人物暢聊加密領域熱點話題,分享加密技術發展趨勢,揭祕加密世界的八卦等,積極參與直播問答環節還將有機會獲取專屬「ChainBreaker Podcast」NFT Ticket 等神祕福利空投。

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