以太坊L2扩容技术综述【2021】

在过去的一年中对以太坊的需求激增，这导致以太坊的交易费用高到令人难以忍受。 因此降低交易费已经成了以太坊成为主流技术并满足海量用户使用需求的至关重要 的环节。本文将介绍目前主流的以太坊二层（L2）扩容项目的状况，例如状态通道(State Channel）、 侧链（Side Chain）和汇总（Rollups）等方案，以帮助开发者了解这些 在以太坊区块链外围而非基础层进行的创新。

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1、以太坊L2扩容方案分类

按照以太坊官方规划，在未来的几年中，以太坊最终将通过分片（Sharding）来扩展基础层（L1：Layer One）， 从而将以太坊划分为64个主链，而不是现在的一个。

但是，以太坊2.0的实现是分阶段的，整体完成尚需时日。该创新的扩展优势可以与L2工具协同工作，因此， 在以太坊从1.0向2.0的过渡阶段，我们已经看到L2领域在最近几个月真正的蓬勃发展。

到目前为止，已经出现的三个主要的L2模型如下：

• 状态频道（State Channels）
• 侧链（Sidechains）
• 汇总（Rollups）
  • 乐观汇总（ORU：Optimistic Roolups）
  • 零知识汇总（ZRU：zk Rollups）
  • Plasma
  • Validium

状态频道/State Channel ： 状态通道通过促进链下交易来减轻以太坊基础层的负担。状态通道要求用户将以太坊状态的快照 存入多重签名合约（与用户将比特币存入Lightning Network支付通道的方式没什么区别）。该状态 将包含关键数据，例如在给定时间的地址ETH持有量。该系统允许具有即时确定性和优越隐私性的免费链下交易。

侧链/Sidechain ： 侧链是具有自己的独立共识规则的独立区块链，可以以托管方式转移以太坊交易，以减轻以太坊主网的负担。

汇总/Rollup ： 汇总类似于高级的非托管方式的侧链，可以广泛扩展以太坊主网的吞吐能力。到目前为止，汇总有四个主要 类型：乐观汇总（ORU），零知识汇总（ZRU），Plasma链和Validium链。

Rollup技术的分类取决于它们是处理链上数据存储（ZRU，ORU）还是链下数据（Plasma，Validium）， 以及它们是通过零知识有效性证明（ZRU，Validium）还是利用押金减少欺诈证明（ORU，Plasma）。

2、Connext - 基于状态通道技术的L2路由中心

• 技术路线：状态通道
• TPS：∞

Connext是一个状态通道项目，其目标不仅是成为以太坊的L2解决方案，而是要成为许多L2解决方案的 跨链路由中心。在早期的L2领域中，人们担心的一个问题是L2项目之间的孤立。Connext的新型 跨L2传输系统在确保L2项目的碎片化将来不会成为严重问题方面可以发挥关键作用。

3、xDai Chain - L2侧链

• 技术路线：侧链
• TPS：70 txs

xDai Chain是基于EVM的侧链，旨在以极其快速和稳定的方式促进交易。该项目以其STAKE代币为基础， 共识提供者需要抵押STAKE代币以确保侧链安全性。由于其高效性，xDai Chain在最近几周变得越来越受欢迎。

4、POA Network - L2侧链

• 技术路线：侧链
• TPS：70 txs

和xDai Chain一样，POA Network也是基于EVM的侧链，它依赖于一组受信任的验证节点来实现快速、便宜的交易。 该解决方案适用于从区块链游戏到社区货币的任何应用。

5、Optimism - Uniswap选择的L2技术

• 技术路线：ORU
• TPS：+20,000 txs
• 著名项目：Uniswap，Compound，Synthetix

Optimism是一种ORU实现，从Synthetix之类的一些大型DeFi玩家中获得了较早的关注。Optimism已经建立了 OVM（基于L2的EVM）使项目可以在L2上享受以太坊L1智能合约的所有好处。而且，Optimism已经在推动其主网 启动，因此L2的好处不在只是远景。

6、Fuel - 以太坊主网上线的第一个L2 ORU方案

• 技术路线：ORU
• TPS：+20,000 txs

Fuel是2020年12月31日上线的第一个以太坊主网上的ORU实现。该L2解决方案的巨大前景是超快和超高效的代币支付。 实际上，该项目的目标是成为“全球价值交换层”。

7、zkSync - 适合简单支付的L2零知识方案

• 技术路线：ZRU
• TPS：+20,000 txs
• 著名项目：Curve，Gitcoin，Balancer，Argent

由Matter Labs创建的zkSync基于ZRU的L2扩容解决方案，它使用零知识证明来提供高吞吐量和高安全性。 已经与zkSync集成的以太坊项目包括Gitcoin和Golem。

8、Loopring - 最早采用L2技术的DEX

• 技术路线：ZRU
• TPS：+16,000 txs

Loopring是部署到以太坊的第一个rollup项目，目前在主网上运行了一年以上。Loopring基于ZRU的技术 目前专注于扩展去中心化交易所（自动做市和订单簿）和支付。该技术已在Loopring 3.6版本中可用， 该版本基于Loopring Exchange和Loopring Wallet。

9、StarkEx - dYdX选择的L2技术

• 技术路线：Validum
• TPS：+20,000 txs
• 著名项目：dYdX，DeversiFi，Paraswap

StarkEx的工作方式与zkRollups类似，主要区别在于StarkEx基于Validium的系统处理链下数据存储。 与纯ZRU系统相比，这种动态特性使项目具有更高的吞吐能力。

10、以太坊L2扩容方案小结

各种各样的L2解决方案正在涌现，这些项目可以帮助以太坊可以处理数百万笔交易，而不仅仅是数十笔交易。 因此，L2解决方案将成为以太坊赢得主流用户并成为流行的国际结算系统的重要一环。

原文链接：The Current State of Ethereum L2

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