一旦 L1 足够强大，大部分交易都可以在 L2 上进行，从而以更低的 gas 成本实现进一步的可扩展性和更快的交易。
原文标题：《币安：最新 Layer2 扩展报告》（Layer 2 Scaling – Market Update）
撰文：Binance Research
编译：Web3 大航海
精华内容速读
- 一旦 L1 足够强大，大部分交易都可以在 L2 上进行，从而以更低的 gas 成本实现进一步的可扩展性和更快的交易
- 比较不同的解决方案，我们可以观察到速度和安全性的差异。Optimistic 和 ZK-Rollups 被认为比侧链和 Plasma 更安全，尽管它们在速度和执行方面受到更多限制
- 从第 2 层扩展解决方案（包括侧链）的不同特征来看，我们认为 ZK-Rollups 在安全性、性能、可用性和其他值得注意的方面提供了最佳的整体方法
- 以太坊区块链仍将是结算层，而扩展解决方案将继续体现其作为不断增长的 dApp 生态系统执行层的地位
- zkEVM 的引入对于开发人员的编码语言可用性和可访问性而言是一个重要的里程碑。目前，大多数 ZK-Rollup 是用基于十六进制的低级汇编语言而不是 Solidity 编写的，后者引入了新的抽象级别和复杂性
- 虽然 Arbitrum 为追求更低的 gas 费用而进行的中心化权衡在短期内是可以理解的，但我们敦促该项目继续专注于创建去中心化系统
- 利用 ZK-Rollups 的力量，BNB 智能链引入了 zkBNB，为区块链带来了进一步的可扩展性
- 在 zkEVM 强大到足以竞争之前，Optimistic rollups 可能会进一步普及。与 Optimistic rollups 相比，ZK-Rollups 使用有效性证明，由于限制较少，可提供长期收益
- 截至目前，今天以太坊上的大多数应用程序可能会迁移到 L2，这进一步说明了对安全桥的需求。因此，我们预计 L2 和中心化交易所之间会出现更多的桥梁，以及各种 L2 之间的桥梁
揭开 Layer2 扩展的神秘面纱
在过去的几年里，我们看到区块链生态系统以指数级的速度增长。
这使我们注意到了一个古老而根本的问题，即现有的第一层（「L1」）平台由于交易速度低，其可扩展性有限。
在接下来的几个月里，Layer2（「L2」）的解决方案最受关注。缩放，这带来了层分离的愿景。这种层分离的目标是构建 L1 作为安全和可靠性的基础层，同时将快速迭代和行动转移到 L2。一旦 L1 足够强大，大部分的交易就可以在 L2 上进行。允许进一步的可扩展性和更快的交易，并降低 gas 成本。
一旦 L1 足够强大，大部分交易就可以在 L2 上进行,允许进一步的可扩展性和更快的交易，并降低 gas 成本。
当开发 layer2 的扩展解决方案时，重要的是它们要继承主链的安全性。这也是区别于侧链的要素之一。在侧链中，验证者确保链的安全。在过去的几个月里，有两个主要的 layer2 解决方案受到了关注，分别是 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。
虽然我们假设有一些基本的 的理解，但我们还是要先看一下一些基础知识。
❖ ZK-Rollups
ZK-Rollups– 简单地说，是在链外处理和计算的数据集。这种链外计算减少了必须发布到区块链上的数据量。他们产生有效性证明，以证明其变化的正确性。有效性证明是一种密码学保证，即 Rollups 提出的状态变化确实是执行该批交易的结果。这意味着 ZK-rollups 只需要提供有效性证明来最终确定以太坊上的交易，而不是在链上发布所有的交易数据。与智能合约相关的重要数据被请求的频率低于 L1。这节省了大量的处理能力，而且较少的区块链的容量被用于交易验证。因此，gas 费用减少，使交易更快、更便宜。
❖ Optimistic Rollups
Optimistic Rollup 将多个链外交易捆绑在一起的大批次 然后再提交给以太坊。这种方法可以将固定成本分摊到 这种方法可以将固定成本分散到每个批次的多个交易中，减少最终用户的费用。数据聚合者将计算 Merkle 根来实现更高的交易速度。然而，他们提供的吞吐量低于 Plasma 和 ZK-Rollups。乐观的滚动被认为是「乐观的」，因为它们假定链外交易是有效的，并且不发布链上交易批次的有效性证明。这将乐观的滚动与零知识的滚动区分开来。乐观的滚动必须依靠外部验证器来检查 Merkle 根，然后才可以更新状态。
虽然还有其他值得一提的扩展解决方案，如 Plasma，它使用子链来协助主链进行验证，Polkadot 的 parachains，比特币的闪电网络，Sidechains，Validium 和 State Channels，我们将在本报告中专门关注 Rollups，因为与其他解决方案相比，其采用率和相对重要性有所增加。
基于以太坊二层扩展方案的技术选择，表明 Rollup 更受关注
Layer2 解决方案在安全性和速度方面差异
不同扩展方案的特点对比
未来属于 zkEVM
今年，随着以太坊虚拟机（「EVM」）ZK-rollups（也称为 zkEVM）的引入，L2 的格局发生了巨大的变化。
按照功能逃逸速度的想法，我们可以看到一旦 L1 变得足够强大，L2 将发挥越来越重要的作用。因此，假设更多的经济活动将发生在 L2 上，通过 zkEVM 和其他举措增加 dApp 功能也变得至关重要。
因此，假设以太坊将继续其走向安全和可靠的结算层的旅程，我们预计 L2s 将越来越多地积累远离以太坊主网的收入，从而为验证者引入较低的 Staking 收益率的可能性，这反过来可能为以太坊网络的安全带来新的风险。
zkEVM 的引入，在所使用的编码语言和开发人员的可及性方面也是一个重大的里程碑。目前，大多数 ZK-Rollups 是用低级的基于十六进制的汇编语言而不是 Solidity 编写的，这引入了新的抽象和复杂程度。
有了 EVM 功能，dApps 可以在 L2 rollups 上原生工作，而不必担心 L2 和 Ethereum 的编程语言差异带来的风险。在 zkEVM 中，Polygon 和 Scroll 因其字节码等同性（而不是兼容性）而脱颖而出，这就是为什么我们期望看到这两个产品在未来被进一步采用。
字节码的等效性使得这两种产品能够更无缝地整合和过渡智能合约。虽然长期的愿望是让 zkEVM 达到与以太坊等同的水平，但这方面的发展仍在进行中。EVM 等效性与 EVM 兼容性不同，因为它创造了更少的用户摩擦，消除了对任何形式的修改或重新实现代码的需要。
在过去的几个月里，我们看到 zkEVM 之间的竞争在增加，我们预计这一趋势将在不久的将来继续。
Arbitrum 更新
Arbitrum 就是以太坊的一个 L2 解决方案，旨在提高以太坊智能合约的速度和可扩展性，同时增加额外的隐私功能。除此之外，Arbitrum 还进一步允许开发者能够运行未经修改的 EVM 合约和交易，且不影响第一层的安全性。
在构建第二层扩展解决方案时，重要的是要它们继承主链的基础安全。这是区别于侧链的要素之一，侧链的安全是由验证者来保证的。通过比较不同的解决方案，我们可以观察到速度和安全性的差异。Optimistic 和 ZK-Rollups 明显比侧链和 Plasma 更安全，尽管它们在速度和执行方面受到了更多限制。
而在过去的几个月里，这两个主要的 Rollup 也受到了人们的广泛关注。
从第 2 层扩展解决方案（包括侧链）的不同特征来看，研究团队认为 ZK-Rollups 在安全性、性能、可用性和其他值得注意的方面提供了最佳的解决方案，但在 zkEVM 强大到足以竞争之前，Optimistic Rollup 可能会进一步普及。
大约一个月前，Arbitrum 将其平台版本更新为「Nitro」。这是一次关乎其长期发展的改进。
随着 Nitro 的引入，交易现在分两个阶段处理：
- 在第一阶段，Nitro 将交易放入一个将被处理的序列中。
- 然后，随着该序列的发布，确定性状态转换函数将应用于每个交易事务。
仅查看 Arbitrum 上的交易，我们就可以观察到其自年初以来的积极增长趋势。研究团队认为 Arbitrum Odyssey 是一个关键事件，推动了进一步的采用，但预计想要保持长期增长，就需要来自中心化交易所的进一步整合。
虽然 DeFi TVL 最初在 Arbitrum 上的规模较大，但现在在 Arbitrum 和 Optimism 之间几乎平分秋色。因此，最终尽管 Arbitrum 最近取得了进展，但我们并没有看到可观的市场份额增长。然而，如果考虑到代币余额，Arbitrum 拥有更多 TVL 的潜力。
除了 OpenSea 宣布支持 Arbitrum 及其 NFT 生态系统，还有新基础设施、来自 Odyssey 的新 NFT 的新用户以及代币发行的结合，这些为 Arbitrum 的持续增长创造了一场完美的风暴。
我们可以得出结论，在与 Optimism 和其他扩展解决方案不断竞争的同时，Arbitrum 的生态系统全年仍保持持续增长。
即使 Arbitrum 为追求更低的 Gas 费用而进行的中心化权衡在短期内是可以理解的，但中心化仍然是我们要指出的一个关键风险因素，好在 Arbitrum 在这方面并不是唯一一个，因为大多数 L2 在某种程度上都在面临着某种形式的中心化风险。
zkBNB 更新
利用 ZK-Rollups 的力量，BNB 智能链推出了 ZkBNB，为区块链带来进一步的可扩展性。与其他 ZK-Rollups 一致，ZkBNB 具有相同的能力，可以将数以百计的交易捆绑在一个批次的链外，并产生加密证明。
这些证明可以以简洁的非交互式知识论证（「SNARK」）的形式出现，它可以证明卷积区块中每一笔交易的有效性。SNARK 确保所有资金都在 BNB 链上持有，而计算和存储则在 BNB 侧链上进行。
此外，由于使用了 zk-SNARK 证明，ZkBNB 与 BNB 智能链的安全性相同。
目前，ZkBNB 实现了以下特点：
❖ 与 L1 的安全性相同 – ZkBNB 与 BSC 的安全性相同。由于使用了 zkSNARK 证明，安全性得到了加密保证。
❖ 无缝的 L1-L2 通信 – 在 BSC 或 ZkBNB 上创建的 BNB 和 BEP20/BEP721/BEP1155 令牌可以在 BSC 和 ZkBNB 之间自由流动。
❖ 内置即时 AMM（自动做市商）互换 – ZkBNB 通过使用内置的流动性池，允许数字资产不经许可自动进行交易
❖ 内置 NFT 市场 – 开发人员可以在 ZkBNB 上建立加密货币收藏品和 NFT（非同质化代币）的市场，开箱即用
❖ 快速的交易速度和更快的最终结果 – 由于性能是 BNB 智能链的关键优先事项，ZkBNB 提出了惊人的数字，能够支持 1 亿个地址并处理高达 1 万个 TPS
❖ gas 代币 – ZkBNB 上的 gas 代币可以是 BEP20 或 BNB，费用低至 10 倍
❖ BSC 上的「完全退出」- 如果用户觉得他的交易被 ZkBNB 审查，在任何时候，他们都可以要求「完全退出」操作来提取资金。这意味着用户可以 在任何时候提取资金
由于 ZkBNB 提供开箱即用的直接代币操作，开发者现在可以有效地在 BSC 和 ZkBNB 之间无缝转移 BNB 和其他数字代币（BEP20/BEP721/BEP1155）。导致冗长交易清单的更快执行，同时确保无缝不受干扰的体验。
随着 ZkBNB Testnet 在 11 月的发布，主网的目标是在 2023 年第一季度推出。更多关于 BNB 智能链的创新项目可以在 BNB Chain 的 2022 年路线图中查看。
总结
我们看到现实世界对加密货币的采用越来越多，随之而来的是一个需要解决的关键挑战。扩大目前的第一层解决方案，通过可扩展性和低费用推动进一步的采用。通过以太坊 2.0，我们在区块链共识机制方面达到了一个关键的里程碑，并为进一步改进打开了大门。分片，一旦实现了它的全部扩展潜力，可以提供 64 倍的改进。然而，为了推动进一步的增长，这很可能是不够的，由于 L2s 给主网带来的众多改进，L2s 很可能成为以太坊关注的中心。
迟早，L2s 将能够为大众提供更快的交易和更低的费用，并且很可能将交易从以太坊赶到他们自己的链上，给系统带来新的挑战。我们预计，一旦 L1s 变得足够强大，功能逃逸速度的想法将导致 L2s 发挥越来越重要的作用。因此，假设更多的经济活动将发生在 L2 上。因此，也有可能 L2 的崛起将推动 DeFi 空间的进一步增长。
随着对桥的类似关注，用户将能够在未来从更高的区块链互操作性中受益。虽然 L2s 在互操作性方面仍有局限性，但在未来几年可能会发生变化。因此，L2 的扩展解决方案将在建立一个多链世界中发挥关键作用。然而，在短期内，跨链桥可能处于发展的最前沿。我们预计，以太坊上的大多数应用程序可能会转移到 L2，进一步强调了对安全桥接器的需求。因此，我们预计 L2 和集中式交易所之间的桥梁会出现，以及各种 L2 之间的桥也会出现。
尽管 Optimistic 的 Rollups 越来越重要，但我们最终相信 ZK-Rollups，特别是 zkEVM，将在以太坊的未来发挥关键作用。这就是说 –ZK-Rollups 有他们的理由和在生态系统中的地位。因此，在整个 2022 年和 2023 年，开发人员可能仍然会在乐观主义和 ZK-Rollups 之间分化。
在 zkEVMs 强大到足以与之竞争之前，Optimistic Rollups 可能会看到人气的进一步上升。我们相信，使用有效性证明的 ZK-Rollups，与 Optimistic Rollups 相比，由于限制较少，提供了长期的好处。另一个关键的趋势将是在 L2 平台上原生驻留和运行的 dApps 的发展 — 这个趋势我们还有待发挥。
为了推动进一步的增长，L2s 可能会成为以太坊关注的中心，因为它们给主网带来了许多改进。我们总体上对这个空间感到兴奋，并欢迎我们在过去几个月看到的发展，预计在今年剩余的时间和 2023 年将会有更多的发展。
