什么是 Layer 2 扩展以及为什么它对以太坊很重要？ （例如，多边形、任意）

了解第 2 层扩展

1. 第 2 层扩展是指构建在以太坊主区块链之上的一组协议，旨在处理链下交易，同时继承以太坊的安全保证。

2. 这些解决方案在外部处理批量交易，并且仅将加密证明或压缩数据提交回以太坊主网。

3. 通过将计算和状态存储移离基础层，第 2 层网络显着减少了以太坊主要执行环境的拥塞。

4. 每个 Layer 2 系统都维护自己的虚拟机或执行环境——一些复制以太坊的 EVM，另一些则引入优化的变体。

5. Rollups 代表了当今占主导地位的第 2 层架构，有两个主要子类型：乐观 Rollups 和零知识 Rollups。

乐观汇总如何工作

1. 乐观汇总默认假设交易有效性，并将压缩的交易数据发布到以太坊而不立即验证。

2. 强制执行挑战期（通常为 7 天），在此期间，如果检测到无效状态转换，任何参与者都可以提交欺诈证明。

3. Arbitrum 使用名为 Arbitrum Nitro 的自定义虚拟机，可实现高吞吐量和低延迟，同时保留完整的 EVM 兼容性。

4. 争议解决机制依赖于交互式证明，挑战者和辩护者进行二分搜索以隔离引起分歧的确切指令。

5.最终确定会延迟到挑战窗口到期为止，这使得从乐观汇总中撤回本质上是有时间限制的。

零知识汇总的兴起

1. ZK rollups 生成简洁的加密证明（称为 zk-SNARK 或 zk-STARK），以数学方式验证整批交易的正确性。

2. 这些证明直接发布到以太坊，允许即时验证，无需密码学之外的信任假设。

3. StarkNet 和 zkSync 采用不同的证明系统：StarkNet 使用 STARK 来实现可扩展性和透明度，而 zkSync 利用 SNARK 来实现紧凑性和更快的验证时间。

4. 由于有效性在接受之前已得到证明，因此在链上验证证明后，用户几乎可以立即提取资金。

5. ZK rollups 目前在证明生成过程中面临着更高的工程复杂性和计算开销，与乐观的替代方案相比，限制了实时吞吐量。

经济和运营影响

1. 第 2 层网络上的交易费用通常低于以太坊主网上的 1%，从而实现了以前被认为不经济的微交易和频繁交互。

2. Polygon 的 PoS 链作为侧链而不是真正的第 2 层运行，依赖于单独的验证器集和引入不同信任模型的桥接机制。

3. Arbitrum One 和 Optimism 已成为 DeFi 协议的关键基础设施，托管着主要的去中心化交易所、借贷平台和 NFT 市场。

4. 连接 Layer 2 和以太坊的跨链桥仍然是高价值目标；由于签名验证缺陷或重入漏洞，一些漏洞已导致超过 1 亿美元的损失。

5. 像 Celestia 和 EigenDA 这样的数据可用性层正在作为模块化组件出现，将存储与执行分离，以进一步优化汇总性能。

常见问题解答

Q1.第 2 层网络是否完全去中心化？第 2 层去中心化因实施方式而异。 Arbitrum 已逐步删除管理密钥，而一些早期的 zkSync 版本保留了由中心化实体控制的可升级合约。

Q2。部署在以太坊主网上的智能合约可以在 Layer 2 上运行不变吗？大多数与 EVM 兼容的第 2 层都支持直接部署未修改的 Solidity 字节码，尽管 Gas 计算差异和预编译变化可能需要进行细微调整。

Q3。如果第 2 层定序器离线会发生什么？定序器停机会停止新的交易纳入，但不会影响资金。用户保留通过称为“强制包含”机制的抗审查逃生口强制交易到以太坊的能力。

Q4。 Layer 2 共享以太坊的内存池吗？不会。每个 Layer 2 都维护自己独立的内存池和区块生产逻辑。除非明确提交给基础层，否则交易永远不会进入以太坊的内存池。