以太坊:以太坊擴容完整指南：主流擴容方案原理和進展

原文作者：ThorHartvigsen

原文編譯：aididiaojp.eth，ForesightNews

本文旨在以易于理解的方式來介紹復雜的以太坊擴容主題，其中包括：

重要術語

Arbitrum

Optimism

Polygon

zkSync

重要術語

讓我們首先定義模塊化。區塊鏈可以分為4個部分，當前的區塊鏈是單個整體的，一個網絡處理所有工作。而模塊化區塊鏈是將這些層中的一個或多個外包給外部區塊鏈。

以太坊Rollups是一個單獨的區塊鏈，它擴展并繼承了以太坊的安全性。Arbitrum和Optimism等Rollups是執行層，以太坊主網作為其數據可用性層、共識層和結算層。

摩根士丹利：若以太坊轉為PoS，GPU需求將放緩:6月27日消息，摩根士丹利（Morgan Stanley）周一在報告中表示，如果以太坊按計劃轉向PoS機制，將消除對礦工的需求，減緩對GPU的需求，并大幅降低能源需求。在過去的18個月里，加密挖礦對游戲GPU市場產生巨大影響，預計將在2021年推動14%的收入，同時在很大程度上也帶來GPU短缺的問題。

報告稱，GPU需求應該會放緩，但與2017-2019年相比，英偉達（NVIDIA）受到加密貨幣挖礦需求的影響較小。此外，該銀行指出，導致顯卡短缺的加密挖礦需求在今年上半年開始減少。（coindesk）[2022/6/27 1:34:35]

Rollups有兩種類型：

OptimisticRollups：使用欺詐證明，例如Arbitrum和Optimism

以太坊創歷史新高，總市值突破2500億美元:CoinGecko數據顯示，加密貨幣以太坊創歷史新高，總市值突破2500億美元。[2021/4/12 20:11:05]

zkRollups：使用有效性證明，例如zkSync、Starknet和zk-EVM

欺詐證明：信息在「證明者」和「驗證者」之間交換。假設所有交易都是有效的，并被添加到交易批次中，這些交易隨后交由「觀察者」進行審查，以確保沒有惡意行為發生。

有效性證明：有效性證明是在Rollups而不是以太坊上計算的。「證明者」和「驗證者」之間的信息交換依賴于密碼學和數學。信息是共享的，但不會被泄露。

Rollups的一個關鍵方面是定序器：定序器是指定的節點，負責將用戶的交易提交到L2。它進一步將Rollup交易包發布到以太坊主網以更新狀態。

近24小時以太坊上DEX交易量約合6.43億美元:據歐科云鏈OKLink數據顯示，截至今日11時30分，近24h以太坊上去中心化交易所Dex交易量約合6.43億美元，較前日下降33.66%。其中排名前三的分別是Uniswap 3.69億美元（-28.84%），Curve 1.15億美元（-33.57%）以及SushiSwap 0.43億美元（-49.20%）。[2020/9/23]

Arbitrum

截至目前，Arbitrum使用的是：

一個單一的中心化定序器，它接收用戶的交易并將交易批次發送回主網。

一組「白名單」Arbitrum驗證者讀取定序器的交易包，并以欺詐證明的形式向以太坊主網提交「Arbitrum狀態根」。

任何驗證者都可以挑戰在主網上結算的「狀態根」。只要有一個誠實驗證者，正確的Layer2狀態就會發布在主網上。

每小時新增1850個持有以太坊USDT的地址，較一月底增加10倍:金色財經報道，據Glassnode數據，以太坊區塊鏈每小時記錄了1850個新的持有Tether（USDT）的地址，自今年1月下旬以來，這一數字已增加了10倍，突顯了基于ERC20的USDT的快速增長。[2020/5/22]

之前有人擔心驗證器被列入白名單。然而自以太坊合并以來，如果沒有任何驗證者在7天內提交「狀態根」，則白名單功能將被繞過，從而顯著提高了安全性。

路線圖：

Arbitrum于2022年部署了Nitro，顯著降低了通信和執行成本

未來，排序將由一個定序器委員會而不是一個中心化定序器完成

Arbitrum可能會推出一種代幣以提高網絡安全性

Optimism

聲音 | 以太坊研究者Justin Drake：預計最早于2019年底推出信標鏈:1月24日，在AMA活動中，有人詢問推出PoS的最新時間表。以太坊研究者Justin Drake回答稱，預計信標鏈（核心PoS鏈）將在2019年底推出。理想情況下，規范應該會在第一季度接近完成，第二季度會推出跨客戶端測試網，第三季度則是安全審計，第四季度則是主網發布。 根據經驗，12月份的發布會因為假期而難以實現。所以2019年11月和2020年1月份是我認為最可能的發生時間。[2019/1/26]

Optimism運行一個具有特殊權利的單一中心化定序器，通過它來排序交易和提交交易批次。與此同時，Optimism團隊正在開發他們的交互式欺詐證明系統，以確保rollup狀態的正確性。

因此，當前的欺詐證明機制已被暫時禁用，用戶只能依靠定序器將有效rollup狀態發布到以太坊主網。

然而，所有這一切都將隨著「OPstack」而改變。讓我們探索這個巨大的路線圖。

Optimism不僅僅是以太坊上的Layer2Rollup，OPstack還是：「一個模塊化的開源藍圖，適用于各種高度可擴展和可互操作的區塊鏈。」

本質上，OPstack是構建區塊鏈和Rollup的框架。開發人員可以合并OPstack中的一個或多個模塊來構建可互操作的鏈，這些將被稱為「OP鏈」，可以是L2、L3或完全不同的東西。

OPstack將引入一組去中心化定序器，OP鏈可以集成這些定序器，這樣他們就不必擔心自己的區塊生產，這就能夠允許引入高水平互操作性的「原子跨鏈可組合性」。

這個雄心勃勃的路線圖的第一步是「OptimismBedrock」，它將實現：

以太坊等效

較低的費用

模塊化

Optimism在技術上可以成為zk-rollup，通過能夠更換OPstack組件來為未來做好準備。

Polygon

Polygon誕生于Layer2概念，但此后不斷發展，更類似于EVMLayer1區塊鏈。但是POSChain只是Polygon的未來眾多項目之一。

Polygon正在使用有效性證明構建四個具有零知識結構的不同區塊鏈。一個是可能要即將到來的PolygonHermez，屬于zk-EVM。zk-EVM可根據以太坊兼容性和性能分為四類。Polygon的zk-EVM是類型2。類型2比類型4與以太坊更兼容，但在性能方面不如類型4

Polygon的其他zk產品：

Miden

Zero

Nightfall

Polygon還在構建一個名為Avail的模塊化區塊鏈，它在充當數據可用性層的意義上類似于Celestia。

zkSync

MatterLabs正在構建zkSync2.0，一個類型4的zkEVM，根據最近在Twitter上的一些信息，它距離主網啟動已經不遠了。zkSync2.0具有領先的性能和可擴展性，但與以太坊的兼容性較差。

從理論上講，較低的兼容性使得從開發人員的角度來看更難以實施，并且對以太坊dApps在部署上也具有挑戰性。然而，zkSync構建了多種解決方案，包括他們自己的虛擬機和編程語言。

zkSync2.0將分為兩個可互操作的鏈zkRollup和zkPorter。zkPorter是一個「volition」，又名Layer3，具有「鏈下數據可用性」，數據在L2zk-rollup上處理。這種設計據稱可以讓zkPorter的TPS達到20000。

由于有額外層存在，Layer3的安全性略低于Layer2，但可擴展性高一個數量級。例如Uniswap在Layer2上部署他們的智能合約，而dApp的用戶使用zkPorter，由此極大程度地降低了費用成本。

拼圖的最后一塊是所謂的超級區塊鏈，它們建立在Layer2zkEVM之上并由其提供支持的Layer3網絡。這些超級鏈允許更多的擴展性和可定制性，但安全性略低于以太坊主網。

還有一些其他的以太坊擴展方案本文并未提及，包括Celestia、Fuel、Scroll和Starknet等。

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