什麼是 Layer 2 擴展以及為什麼它對以太坊很重要？ （例如，多邊形、任意）

了解第 2 層擴展

1. 第 2 層擴展是指構建在以太坊主區塊鏈之上的一組協議，旨在處理鏈下交易，同時繼承以太坊的安全保證。

2. 這些解決方案在外部處理批量交易，並且僅將加密證明或壓縮數據提交回以太坊主網。

3. 通過將計算和狀態存儲移離基礎層，第 2 層網絡顯著減少了以太坊主要執行環境的擁塞。

4. 每個 Layer 2 系統都維護自己的虛擬機或執行環境——一些複製以太坊的 EVM，另一些則引入優化的變體。

5. Rollups 代表了當今占主導地位的第 2 層架構，有兩個主要子類型：樂觀 Rollups 和零知識 Rollups。

樂觀匯總如何工作

1. 樂觀匯總默認假設交易有效性，並將壓縮的交易數據發佈到以太坊而不立即驗證。

2. 強制執行挑戰期（通常為 7 天），在此期間，如果檢測到無效狀態轉換，任何參與者都可以提交欺詐證明。

3. Arbitrum 使用名為 Arbitrum Nitro 的自定義虛擬機，可實現高吞吐量和低延遲，同時保留完整的 EVM 兼容性。

4. 爭議解決機制依賴於交互式證明，挑戰者和辯護者進行二分搜索以隔離引起分歧的確切指令。

5.最終確定會延遲到挑戰窗口到期為止，這使得從樂觀匯總中撤回本質上是有時間限制的。

零知識匯總的興起

1. ZK rollups 生成簡潔的加密證明（稱為 zk-SNARK 或 zk-STARK），以數學方式驗證整批交易的正確性。

2. 這些證明直接發佈到以太坊，允許即時驗證，無需密碼學之外的信任假設。

3. StarkNet 和 zkSync 採用不同的證明系統：StarkNet 使用 STARK 來實現可擴展性和透明度，而 zkSync 利用 SNARK 來實現緊湊性和更快的驗證時間。

4. 由於有效性在接受之前已得到證明，因此在鏈上驗證證明後，用戶幾乎可以立即提取資金。

5. ZK rollups 目前在證明生成過程中面臨著更高的工程複雜性和計算開銷，與樂觀的替代方案相比，限制了實時吞吐量。

經濟和運營影響

1. 第 2 層網絡上的交易費用通常低於以太坊主網上的 1%，從而實現了以前被認為不經濟的微交易和頻繁交互。

2. Polygon 的 PoS 鏈作為側鏈而不是真正的第 2 層運行，依賴於單獨的驗證器集和引入不同信任模型的橋接機制。

3. Arbitrum One 和 Optimism 已成為 DeFi 協議的關鍵基礎設施，託管著主要的去中心化交易所、借貸平台和 NFT 市場。

4. 連接 Layer 2 和以太坊的跨鏈橋仍然是高價值目標；由於簽名驗證缺陷或重入漏洞，一些漏洞已導致超過 1 億美元的損失。

5. 像 Celestia 和 EigenDA 這樣的數據可用性層正在作為模塊化組件出現，將存儲與執行分離，以進一步優化匯總性能。

常見問題解答

Q1.第 2 層網絡是否完全去中心化？第 2 層去中心化因實施方式而異。 Arbitrum 已逐步刪除管理密鑰，而一些早期的 zkSync 版本保留了由中心化實體控制的可升級合約。

Q2。部署在以太坊主網上的智能合約可以在 Layer 2 上運行不變嗎？大多數與 EVM 兼容的第 2 層都支持直接部署未修改的 Solidity 字節碼，儘管 Gas 計算差異和預編譯變化可能需要進行細微調整。

Q3。如果第 2 層定序器離線會發生什麼？定序器停機會停止新的交易納入，但不會影響資金。用戶保留通過稱為“強制包含”機制的抗審查逃生口強制交易到以太坊的能力。

Q4。 Layer 2 共享以太坊的內存池嗎？不會。每個 Layer 2 都維護自己獨立的內存池和區塊生產邏輯。除非明確提交給基礎層，否則交易永遠不會進入以太坊的內存池。