随着以太坊主网(Layer 1,L1)交易费用的高昂和拥堵问题的日益凸显,以太坊二层网络(Layer 2,L2)作为扩容解决方案的重要性愈发凸显,L2网络构建在以太坊主网之上,通过将计算和存储压力从主网转移,旨在实现更高的交易吞吐量、更低的交易成本,同时继承以太坊主网的安全性和去中心化特性,以太坊二层网络生态呈现出百花齐放的态势,涌现出了多种技术路线和项目,本文将介绍一些主流的以太坊二层网络方案。

Optimistic Rollups(乐观汇总)

Optimistic Rollups 是目前最成熟和广泛部署的 L2 方案之一,其核心思想是“乐观地”假设所有交易都是有效的,只有在出现争议时才启动欺诈证明(Fraud Proof)机制来裁决。

  • 工作原理:交易在 L2 上执行,并将交易数据(calldata)批量提交到 L1,在一段时间内(7 天),如果没有人提出异议,交易最终被确认为有效,如果有人发现交易无效,可以通过提交欺诈证明来推翻错误结果。
  • 优势:与 L1 相比,极大地提高了交易速度并降低了成本,因为大部分计算和存储都在 L2 完成,L1 只负责处理最终确认和争议。
  • 代表项目
    • Arbitrum:目前最主流的 L2 之一,支持 EVM 兼容,拥有庞大的用户和开发者社区,分为 Arbitrum One(主网)和 Arbitrum Nova(更注重低成本)。
    • Optimism (OP Mainnet):另一个早期且重要的 L2 项目,同样采用 Optimistic Rollup 技术,强调简洁性和可扩展性,其 OVM (Optimistic Virtual Machine) 高度兼容 EVM。
    • zkSync:虽然 zkSync 2.0 是 zkRollup,但其 1.0 版本是 Optimistic Rollup,zkSync 在生态中具有重要地位。
    • Metis:提供企业级和开发者友好的 L2 解决方案,支持快速部署和自定义。

ZK-Rollups(零知识汇总)

ZK-Rollups 是另一种备受关注的 L2 方案,它使用零知识证明(Zero-Knowledge Proofs,ZKPs)来向 L1 证明 L2 交易的有效性,而无需将所有交易数据公开或等待争议期。

  • 工作原理:L2 交易在本地执行,生成一个状态转换证明(zk-SNARKs 或 zk-STARKs),该证明证明了 L2 状态的正确性,并将这个证明和少量数据提交到 L1,L1 验证证明后,即可更新 L2 状态。
  • 优势:相比 Optimistic Rollups,ZK-Rollups 提供了更快的最终确认(通常几分钟到几小时),因为无需等待争议期,且安全性更高,没有“长尾延迟”问题。
  • 代表项目
    • StarkNet:由 StarkWare 公司开发,使用 STARKs 零知识证明技术,支持任意计算复杂性,具有强大的可扩展性和隐私保护潜力,是当前最具影响力的 ZK-Rollup 之一。随机配图