ROLL:V神提出沒有L2以太坊將走向失敗 坎昆升級能為L2帶來哪些新機會？_以太坊

2023年迎來了以太坊歷史上兩次重要的升級。首先是4月13日完成的上海升級。上海升級后，開放了信標鏈質押提款功能，使以太坊正式從PoW機制轉變為PoS機制，這一升級成為以太坊升級路線圖中的重要里程碑事件。現在，以太坊即將迎來坎昆升級，旨在增加更多的數據存儲為L2降本增效，預計在現有基礎上將L2的速度提高10～100倍同時降低成本。根據最新的以太坊核心開發人員會議，預計坎昆升級將在今年年底上線。

坎昆升級將如何為以太坊擴容提速，又將為Layer2帶來哪些新的發展機遇？R3PO認為，通過坎昆升級，Layer2將更好地融入以太坊生態系統，為用戶提供更快速、低成本的交易體驗。無論是Optimistic Rollup還是ZK Rollup，它們都將受益于此次升級，共同推動以太坊生態的發展。

一、確定性的未來——Layer2

在以太坊聯合創始人 Vitalik 最新的文章《The Three Transitions》中提出以太坊需要經歷的三個主要技術過渡：向 L2 擴展過渡，每個人都轉向Rollup；向錢包安全過渡，每個人都使用智能合約錢包；向隱私過渡，確保保護隱私的資金轉移可行。

文章闡明了L2與Rollup的重要性，Vitalik 指出沒有L2的發展，以太坊將因為高額的交易成本走向失敗。與世界著名的交易系統VISA每秒可以處理幾萬筆交易的性能相比，每秒只能處理15筆交易的以太坊的性能實在是難以滿足正常的交易需求。每筆交易$3.75的成本門檻，也使大量普通用戶望而卻步。

ENS核心開發者：ENS定價現階段很難改變，V神提議未考慮可訪問性:9 月 11 日，本周以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 在其個人網站發表文章討論 ENS 域名是否應該引入基于需求的經常性費用。他認為目前 ENS 域名十分廉價，由此引發了產權強度和公平性之間的權衡問題，而且 ENS 二級市場的高度投機性也無法確保市場的有效性。

對此，ENS 核心開發者 Jeff Lau 在社交媒體上進行了回應。他指出由于想不出有什么辦法，可以在不干預的情況下讓定價系統自我延續，以及創造一個無法作弊的定價系統，因而 ENS 最終決定保持價格的可接受性，但對較短的域名仍收取更多費用。允許動態定價/續期可能會有幫助，但現在為時已晚。當前的 ENS 系統運行良好，定價也足夠合理，能夠看到一些域名到期的情況。V 神的論文更多關于域名空間的擁塞問題（可以通過子域名解決），以及更多資金給到 ENS DAO 以資助公共產品，但可訪問性沒有得到足夠的重視。雖然 ENS 的定價被設計成可以改變，但現階段很難改變。[2022/9/11 13:22:40]

以太坊每天支持著大量的交易活動，隨著生態的不斷發展由于區塊空間的限制，為了爭奪有限的資源，網絡變得日趨擁堵，以太坊第1層主網（Layer1）的費用高、速度低等問題逐漸顯現，迫切需要降本提速。

如何為以太坊擴容提速一直是以太坊開發人員格外重視的問題。根據V神發布的以太坊路線圖，上海升級解決共識機制的問題后，接著將重點解決擴容問題，目標是使以太坊網絡的每秒處理交易量增加到10萬筆以上。

V神提出將The Graph作為一種可能的數據存儲解決方案:11月30日消息，據雅虎財經報道，V神提出將TheGraph作為一種可能的數據存儲解決方案，計劃利用高度可伸縮的ZK-rollups來徹底改變以太坊2.0網絡吞吐量。V神認為只有通過大規模采用ZK-rollups才能解決以太坊網絡GAS費用過高問題。不管是短期和中期，還是長期來看，Rollups都是以太坊唯一無需信任的擴展解決方案。[2021/11/30 12:41:18]

目前針對以太坊的擴容方案有兩種：Layer2 和分片（Sharding），Layer2 是針對底層區塊鏈（Layer1）擴容的一種鏈下解決方案，原理是將區塊鏈上的請求放在鏈下執行，將實際發生的交易放在鏈下執行和計算，再將其通過以太坊上極少量的交易進行交易最終有效性的驗證。目前主流的Layer2的解決方案是Rollup，Rollup的原理是將放在鏈上執行和計算的百余筆交易統一打包成一筆交易摘要，將該摘要數據發送給以太坊，只需要保存摘要數據而不需在以太坊鏈上進行完整的計算和存儲，從而達到擴容的目的，通過這種方式可以在保證以太坊安全性的同時也實現擴容。

二、Optimistic Rollup VS ZK Rollup

Rollup主要分為Optimistic Rollup（樂觀 Rollup）和 ZK Rollup（零知識證明 Rollup）兩種類型。

Optimistic Rollup，采用的是欺詐證明機制。系統默認對交易數據的可靠性進行執行，而無需進行有效性驗證即可進入等待期。在等待期內，如果有任何節點提出異議并提供證據證明交易存在惡意行為，那么該交易將被取消。如果沒有異議，等待期結束后，交易將被確認并寫入區塊。通過欺詐證明的交易方案，大規模的驗證部署被省略，從而節省了計算資源，并確保了交易的準確性。目前知名的解決方案包括：Arbitrum、Optimism。

V神提出改進以太坊隱私性計劃 實現地址隱藏:4月1日，以太坊創始人V神發推文稱，改進以太坊隱私的下一步(除了正在進行的tornado改進之外，現金以及類似的東西)：一些簡單、易于使用的、類似隱私地址的計劃。即把代幣發送一個擁有ENS（以太坊域名系統）名稱的地址，而不向公布具體是誰得到了幣。對此，V神解釋其計劃工作原理稱 ，實現隱私地址很簡單：ENS的名稱持有者發布該有私鑰的公鑰P。代幣發送者生成隨機的r，并將其發送到地址r*P(這是橢圓曲線乘法)。ENS名稱持有者可以用r*p消費這些代幣。發送者只需以某種方式發送r到姓名持有者。此外，V神還提到另一個方法。他稱，使用帶有加密r的公鑰P并將其發布到鏈上。但這需要接收方掃描所有的私有發送交易，因此長期來看運行非常昂貴。可以分割成T段存儲，將掃描時間減少T倍，但也將匿名性減少了T倍，因此需要權衡。[2020/4/1]

ZK Rollup，采用的是零知識有效性證明的機制。通過生成一個零知識證明來證明所有交易都是有效的，并將所有交易執行后的最終狀態變化上傳至以太坊。ZK Rollup 不需要像 Optimism Rollup 那樣上傳壓縮后的所有交易細節，只需要上傳一個零知識證明和最終的狀態變化的數據即可。ZK Rollup 版圖主要有 ZKsync、Starkware、Scroll等。

Optimistic Rollup的優劣：

優勢：

兼容性：Optimistic Rollup相對容易支持通用型合約和兼容以太坊虛擬機（EVM），使得開發者能夠更輕松地進行應用開發和遷移。

動態 | V神提議減少分片數量 以加速分片項目落地:V神在推特轉發其關于Eth2分片鏈簡化的提案，提議減少分片數量，以加速分片項目落地。有網友提問“之后轉到1024個分片是否復雜”，V神回復稱不復雜，費用也會有所不同。[2019/10/11]

劣勢：

欺詐證明的時間延遲：當出現惡意交易或爭議時，Optimistic Rollup的退出時間較長，通常為一周，這可能導致資金在一段時間內無法自由流動。

網絡停滯：當網絡遇到爭議時，整個Optimistic Rollup網絡可能會出現停滯，導致交易無法順利進行，這是由于需要等待異議的處理和驗證。

ZK Rollup的優劣

隱私保護：ZK Rollup利用零知識證明技術，可以在保護用戶隱私的同時驗證交易的有效性。交易細節得以保密，只需驗證證明的正確性，提供了更高的隱私保護級別。

安全性：ZK Rollup的驗證過程基于數學證明，具有強大的安全性保障。通過零知識證明，可以確保交易的有效性和一致性，無需公開交易的細節。

計算成本：生成和驗證零知識證明需要大量的計算資源，因此，ZK Rollup的計算成本相對較高，可能導致較長的處理時間和更高的計算開銷。

有限的智能合約功能：由于ZK Rollup的設計目標是優化交易處理，對于復雜的智能合約功能支持有限，某些復雜的合約可能無法直接在ZK Rollup上實現。

OP系由于開發難度小上線時間早的先發優勢，目前已占據市場九成以上的TVL，ZK系的市場份額較小，ZK系需要更快的建設進度和生態建設，來參與用戶增長的競爭。隨著 Layer2 生態逐漸成熟，在坎昆升級以后 Rollup 費用可以大幅下降，用戶增長和生態建設可能是 ZK 和 OP 系競爭的最關鍵致勝因素。

V神提出了鏈交叉鏈接來實現他早前提出的最小分片規范:據trustnodes消息，V神提出了鏈交叉鏈接來實現他早前提出的最小分片規范。簡單地說，這是在試圖將主鏈與分片鏈連接起來。V神說他們的想法是，有兩種類型的交叉連接，一種是從主鏈到分片，另一種是從分片到主鏈。一個從分片到主鏈的鏈接必須由一個委員會簽署，而該委員會的責任是證明自上一次為該分片建立的交叉鏈接以來所有分片塊的可用性。一旦建立了S2MC鏈接，主鏈的有效性就取決于該分片鏈的有效性，如果一個主鏈包含一個無效的分片鏈塊的鏈接，那么整個主鏈就會被認為是無效的。它似乎表明簡單的規格實際上可能有點整體性。[2018/4/30]

三、Layer2的未來：坎昆升級引領下的前進之路

在前文中，我們比較了Optimistic Rollup和ZK Rollup這兩種Layer2解決方案的優劣。隨著以太坊的坎昆升級即將到來，Layer2將迎來新的發展機遇。坎昆升級是以太坊的重要里程碑，旨在提升可擴展性和性能。通過坎昆升級，Layer2將更好地融入以太坊生態系統，為用戶提供更快速、低成本的交易體驗。無論是Optimistic Rollup還是ZK Rollup，它們都將受益于升級所帶來的改進。坎昆升級后以太坊 Layer2 的速度將提高10～100倍同時也將降低交易成本，我們有理由期待Layer2在以太坊中的廣泛應用，將為實現高吞吐量、低成本的去中心化應用打開新的可能性。

1. 主要內容

坎昆升級包括五個EIP，旨在增加更多的數據存儲和降低費用。升級以EIP-4844為核心，除此之外，還包括EIP-1153、EIP-4788、EIP-5656、EIP-6780四項改進提案。目前還沒有升級的確切日期，但預計會在2023年底上線。

EIP-4844:作為坎昆升級的核心，EIP-4844又被稱為Proto-Danksharding，是圍繞著Rollup展開的擴容方案。EIP-4844是以太坊擴容之路的第一步。升級之前Rollup數據被永久儲存于以太坊之上，然后儲存費用是昂貴的，用戶為Rollup支付的交易成本90%是由于該儲存成本導致。為此，EIP-4844引入了一種全新的交易類型——Blob Transaction，數據將遷移到“Blob”之被臨時儲存，儲存時間大概為1個月，過后數據將被刪除。要想將長期數據儲存則由其他服務商根據實際需要進行儲存。當Blob通過Proto-Danksharding成為以太坊協議的一部分之后，將可能在以太坊區塊中添加更多的Blob，此時以太坊的吞吐量將又一次大幅擴展（>100倍），同時交易成本也會下降。

其他入選的EIP包括：

EIP-1153:降低鏈上存儲數據的費用，從而改善區塊空間。

EIP-4788:改進跨鏈橋和權益池的設計。

EIP-5656: 添加與以太坊虛擬機相關的次要代碼更改。

EIP-6780：去除可能終止智能合約的代碼。

2. 哪些機會值得關注？

① Layer2的宏大敘事

以太坊擁堵的時代背景也造就了最宏大的敘事。當前L2生態總的TVL已經由年初增長一倍以上，達到80億美元左右。

坎昆升級作為以太坊擴容之路的第一步，就將使Layer2的以10x—100x地更快！更便宜！EIP-4844的擴容和低費會利好各個L2生態，OP 生態會更加多樣化，ZK 生態因為數據可用性增強而更加可用，讓高成本難以運營的獨立 layer 2 快速增長。受益于上鏈費用的降低，L2生態將愈發豐富、用戶數量也會增加。

在已上線的項目中，以Arbitrum，OP，新秀ZKsync、老牌應用dYdX為龍頭占據了當前L2的半壁江山。強者恒強，熱門賽道的龍頭協議在坎昆升級之后具備更大的潛力。

除了已經上線的項目外，即將上線主網的Scroll、Linea、Taiko等都值得關注。

此外，L2更快的交易速度，更低的交易費用，必然會促使L2上項目的新一輪崛起。鏈上期貨、鏈上期權等易受以太坊TPS低的影響，坎昆升級為此類交易速度要求高的項目如GMX、GNX帶來實質性的改善，發展空間進一步擴大。

② 數據可用層DA賽道

由于Blob數據只能保存很短的時間，歷史數據的調用存在問題。由此就會產生對去中心化存儲的需求，同時 Layer 2 擴容方案也需要使用數據可用性層。此外，坎昆升級也將利好 L1 存儲擴展網絡，如 Eth storage、Arweave、Filecoin 等以太坊 DA 層項目。

3. Layer2走向何方？

在可以預知的未來，隨著坎昆升級吹響的以太坊擴容的號角，擴容將提供更高的吞吐量和更低的交易費用。這將使得Layer2應用能夠處理更多的交易，并為用戶提供更快速、即時的交易確認。無論是在金融領域進行支付和結算，還是在游戲和NFT，Layer2的高性能將為用戶提供更加順暢和高效的體驗。

然而，技術進步并不能單獨吸引用戶。為了實現Layer2的真正繁榮，創新性的應用是必不可少的。根據L2beat數據，當前已經上線加上研發中等待上線的Layer2已達29條，其中Arbtirum One、Optimisim、zkSync Era、dYdX所占市場份額就已達92.75%，其他L2瓜分著殘余的6.25%的市場份額。

好比是花費了大量時間精力修的一條條高速公路，可是因為沒有需求導致在高速上行駛的車兩寥寥無幾，這是大多L2普遍面對的問題。沒有優質的應用，L2的價值無法體現，Arbitrum正是由于GMX等DeFi應用的崛起才逐漸打造繁榮的生態。只有通過開發出更加便捷、創新、實用的應用，滿足用戶的需求，才能真正吸引用戶的關注和參與。這需要開發者和創業者在Layer2上進行大膽嘗試和創新，結合Layer2的優勢，打造出獨特而有吸引力的應用場景。只有這樣，Layer2才能真正融入用戶的生活。因此，未來除了技術的發展，用戶遷移和應用的推廣也是Layer2未來成功的關鍵因素。

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