以太坊Layer2解决方案？第2层扩展技术的比较

了解以太坊第2层解决方案

作为使用最广泛的区块链平台之一，以太坊在可伸缩性和交易速度方面面临着重大挑战。第2层解决方案是建立在以太坊主网（Layer1）之上的协议，以增强吞吐量并降低成本。这些解决方案运行链或半链链，在主要区块链外处理交易，同时仍利用以太坊的安全性。

第2层缩放背后的核心思想是处理从拥挤的以太坊主网上处理交易，并将其批量成于提交给主链的单个交易。这降低了汽油费并提高网络效率。流行的Layer2技术包括状态通道，等离子体，汇总（基于乐观和ZK） 。

以太坊类型层缩放技术

第2层缩放有几种不同的方法，每个方法在安全性，权力下放和性能方面都有独特的权衡：

• 状态渠道：这些允许用户在解决最终状态链链之前进行多次链链交易。示例包括Raiden网络。州渠道提供快速和低成本的交易，但要求参与者在频道一生中上网并锁定资金。

• 等离子体：创建固定在以太坊主网上的儿童区块链的框架。它使用欺诈证明来确保有效性。等离子体连锁店每秒可以处理数千笔交易，但出口时间较慢和智能合同支持有限。

• 汇总：最有前途的类别，汇总将多个交易捆绑到提交给主网的单个证明中。它们分为两个子类别：

  • 乐观的汇总：假设交易默认情况下是有效的，并且仅在受到挑战时才运行计算。诸如仲裁和乐观之类的项目使用此模型。它们提供了与以太坊虚拟机（EVM）的高兼容性。
  • ZK-Rollups ：使用零知识证明立即验证交易。 ZKSYNC和Starknet是主要例子。尽管EVM兼容性仍然是一个挑战，但它们提供了更快的终结性和更强的隐私保证。

比较性能指标

在评估第2层解决方案时，关键指标包括吞吐量，延迟，成本，安全性和开发人员经验。

• 吞吐量：血浆链通常每秒支撑数百至数千笔交易。汇总通常提供较高的吞吐量，尤其是ZK滚动，根据实施，可以扩展到数万TPS。

• 潜伏期：状态通道实现近乎固有的交易。血浆可能需要几分钟才能完成出口。 ZK滚动由于加密证明而具有更快的结局，而乐观的汇总需要挑战期（通常在7天左右）。

• 成本：Layer2网络上的汽油费明显低于layer1。但是， ZK滚动由于证明产生而产生的计算成本更高，与乐观的卷盘相比，每批更昂贵。

• 安全性：所有Layer2解决方案都继承以太坊的基层安全性。但是，与乐观的滚动和等离子体不同，ZK滚动被认为更加安全，因为它们不依赖经济激励措施来检测欺诈。

• 开发人员的经验：乐观的汇总提供了更好的EVM兼容性，使开发人员能够以最小的变化部署坚固的合同。 ZK-Rollups通常需要专门的工具和开罗或锌等语言。

用例和采用趋势

每个Layer2解决方案都根据其技术特征来迎合不同的用例。

• 状态通道非常适合微型付款和频繁的点对点相互作用，例如游戏或内容货币化。但是，它们不适合开放参与或复杂的智能合约。

• 等离子体适用于具有可预测用户行为的应用程序，例如令牌传输和简单的defi功能。它们的缓慢出口机制限制了实时互动，从而使它们对动态DAPP的吸引力降低。

• 由于其EVM兼容性，因此优选的通用型号和NFT平台优选乐观的汇总。仲裁和乐观情绪已经在诸如UNISWAP和AAVE之类的主要协议中广泛采用。

• ZK滚动正在在高安全性环境（例如交换和私人交易）中获得吸引力。 Starkex为DyDX和不变的X提供了动力，提供了可扩展和机密的交易经验。

操作设置：在第2层上部署智能合约

在第2层上部署智能合约涉及多个步骤，这些步骤取决于所使用的特定技术。

• 选择一个layer2网络：在仲裁，乐观，ZKSYNC或其他受支持的平台之间进行选择。确保它与您的项目的要求保持一致。

• 设置开发工具：

  • 安装松露或硬汉。
  • 将layer2网络配置添加到hardhat.config.js或truffle-config.js 。
  • 使用兼容的钱包，例如metAmask并连接到Layer2提供商（例如，炼金术或infura以进行仲裁/乐观）。

• 编译和部署：

  • 使用solc或通过HardHat任务编译坚固合同。
  • 用测试ETH或来自Layer2水龙头的天然令牌为钱包提供资金。
  • 运行指向Layer2 RPC URL的部署脚本。

• 验证合同：

  • 使用诸如Arbiscan或乐观的Etherscan之类的块探险家。
  • 提交源代码和编译器版本以进行验证。

• 与Dapp互动：

  • 更新前端提供商指向Layer2网络。
  • 在上线之前，本地测试交易。

该设置可确保现有的以太坊DAPP的平稳迁移到Layer2环境，而不会损害功能。

常见问题（常见问题解答）

问：我可以在Layer1和Layer2之间自由移动资产吗？是的，大多数Layer2网络都提供允许双向转移ETH和ERC-20令牌的桥梁。但是，取款期因解决方案而有所不同 - zk滚动提供的出口比乐观的汇总更快。

问：Layer2解决方案是否分散？大多数Layer2协议都保持权力下放原则，尽管有些协议在早期阶段依靠集中式测序仪。随着时间的流逝，项目旨在通过无许可的参与过渡到完全分散的。

问：所有Layer2解决方案是否支持NFT铸造和交易？尽管许多人这样做，但由于EVM兼容性问题，ZK滚动目前在支持复杂的NFT逻辑方面有局限性，而乐观的汇总在这方面更加灵活。

问：Layer2网络如何防止恶意活动？欺诈证明和加密验证机制可确保完整性。在乐观的汇总中，任何人都可以在争议窗口内挑战无效的块，而ZK-Rollups通过Snarks/starks验证了正确性。