以太坊Layer2解決方案？第2層擴展技術的比較

了解以太坊第2層解決方案

作為使用最廣泛的區塊鏈平台之一，以太坊在可伸縮性和交易速度方面面臨著重大挑戰。第2層解決方案是建立在以太坊主網（Layer1）之上的協議，以增強吞吐量並降低成本。這些解決方案運行鍊或半鍊鍊，在主要區塊鏈外處理交易，同時仍利用以太坊的安全性。

第2層縮放背後的核心思想是處理從擁擠的以太坊主網上處理交易，並將其批量成於提交給主鏈的單個交易。這降低了汽油費並提高網絡效率。流行的Layer2技術包括狀態通道，等離子體，匯總（基於樂觀和ZK） 。

以太坊類型層縮放技術

第2層縮放有幾種不同的方法，每個方法在安全性，權力下放和性能方面都有獨特的權衡：

• 狀態渠道：這些允許用戶在解決最終狀態鍊鍊之前進行多次鍊鍊交易。示例包括Raiden網絡。州渠道提供快速和低成本的交易，但要求參與者在頻道一生中上網並鎖定資金。

• 等離子體：創建固定在以太坊主網上的兒童區塊鏈的框架。它使用欺詐證明來確保有效性。等離子體連鎖店每秒可以處理數千筆交易，但出口時間較慢和智能合同支持有限。

• 匯總：最有前途的類別，匯總將多個交易捆綁到提交給主網的單個證明中。它們分為兩個子類別：

  • 樂觀的匯總：假設交易默認情況下是有效的，並且僅在受到挑戰時才運行計算。諸如仲裁和樂觀之類的項目使用此模型。它們提供了與以太坊虛擬機（EVM）的高兼容性。
  • ZK-Rollups ：使用零知識證明立即驗證交易。 ZKSYNC和Starknet是主要例子。儘管EVM兼容性仍然是一個挑戰，但它們提供了更快的終結性和更強的隱私保證。

比較性能指標

在評估第2層解決方案時，關鍵指標包括吞吐量，延遲，成本，安全性和開發人員經驗。

• 吞吐量：血漿鏈通常每秒支撐數百至數千筆交易。匯總通常提供較高的吞吐量，尤其是ZK滾動，根據實施，可以擴展到數万TPS。

• 潛伏期：狀態通道實現近乎固有的交易。血漿可能需要幾分鐘才能完成出口。 ZK滾動由於加密證明而具有更快的結局，而樂觀的匯總需要挑戰期（通常在7天左右）。

• 成本：Layer2網絡上的汽油費明顯低於layer1。但是， ZK滾動由於證明產生而產生的計算成本更高，與樂觀的捲盤相比，每批更昂貴。

• 安全性：所有Layer2解決方案都繼承以太坊的基層安全性。但是，與樂觀的滾動和等離子體不同，ZK滾動被認為更加安全，因為它們不依賴經濟激勵措施來檢測欺詐。

• 開發人員的經驗：樂觀的匯總提供了更好的EVM兼容性，使開發人員能夠以最小的變化部署堅固的合同。 ZK-Rollups通常需要專門的工具和開羅或鋅等語言。

用例和採用趨勢

每個Layer2解決方案都根據其技術特徵來迎合不同的用例。

• 狀態通道非常適合微型付款和頻繁的點對點相互作用，例如游戲或內容貨幣化。但是，它們不適合開放參與或複雜的智能合約。

• 等離子體適用於具有可預測用戶行為的應用程序，例如令牌傳輸和簡單的defi功能。它們的緩慢出口機制限制了實時互動，從而使它們對動態DAPP的吸引力降低。

• 由於其EVM兼容性，因此優選的通用型號和NFT平台優選樂觀的匯總。仲裁和樂觀情緒已經在諸如UNISWAP和AAVE之類的主要協議中廣泛採用。

• ZK滾動正在在高安全性環境（例如交換和私人交易）中獲得吸引力。 Starkex為DyDX和不變的X提供了動力，提供了可擴展和機密的交易經驗。

操作設置：在第2層上部署智能合約

在第2層上部署智能合約涉及多個步驟，這些步驟取決於所使用的特定技術。

• 選擇一個layer2網絡：在仲裁，樂觀，ZKSYNC或其他受支持的平台之間進行選擇。確保它與您的項目的要求保持一致。

• 設置開發工具：

  • 安裝松露或硬漢。
  • 將layer2網絡配置添加到hardhat.config.js或truffle-config.js 。
  • 使用兼容的錢包，例如metAmask並連接到Layer2提供商（例如，煉金術或infura以進行仲裁/樂觀）。

• 編譯和部署：

  • 使用solc或通過HardHat任務編譯堅固合同。
  • 用測試ETH或來自Layer2水龍頭的天然令牌為錢包提供資金。
  • 運行指向Layer2 RPC URL的部署腳本。

• 驗證合同：

  • 使用諸如Arbiscan或樂觀的Etherscan之類的塊探險家。
  • 提交源代碼和編譯器版本以進行驗證。

• 與Dapp互動：

  • 更新前端提供商指向Layer2網絡。
  • 在上線之前，本地測試交易。

該設置可確保現有的以太坊DAPP的平穩遷移到Layer2環境，而不會損害功能。

常見問題（常見問題解答）

問：我可以在Layer1和Layer2之間自由移動資產嗎？是的，大多數Layer2網絡都提供允許雙向轉移ETH和ERC-20令牌的橋樑。但是，取款期因解決方案而有所不同 - zk滾動提供的出口比樂觀的匯總更快。

問：Layer2解決方案是否分散？大多數Layer2協議都保持權力下放原則，儘管有些協議在早期階段依靠集中式測序儀。隨著時間的流逝，項目旨在通過無許可的參與過渡到完全分散的。

問：所有Layer2解決方案是否支持NFT鑄造和交易？儘管許多人這樣做，但由於EVM兼容性問題，ZK滾動目前在支持複雜的NFT邏輯方面有局限性，而樂觀的匯總在這方面更加靈活。

問：Layer2網絡如何防止惡意活動？欺詐證明和加密驗證機制可確保完整性。在樂觀的匯總中，任何人都可以在爭議窗口內挑戰無效的塊，而ZK-Rollups通過Snarks/starks驗證了正確性。