區塊鏈:深度丨一文速覽以太坊 Layer2 擴容方案異同

作者|AlexGluchowski翻譯|凌杰

我們提供了一份指南，用于評估各種以太坊Layer-2擴容解決方案，涉及多個因素。ZKrollup、optimisticrollup、側鏈、支付渠道、plasma、validium：哪個更適合你？

隨著越來越多的擴容解決方案的出現，以太坊Layer-2擴容方案的選擇對于開發者來說已經變得棘手。棘手之處在于，每個解決方案都宣稱是無信任、安全、經濟和易于使用，但背后卻不可避免地存在差別。我們建議開發者不要將這些宣稱當作事實，而是進行全面的調查，以挖掘每個解決方案所做的權衡。

為了簡化該任務，我們整理了一份問題清單，以幫助開發者評估不同的擴容解決方案，并采用最適合自己需求的方案。這些問題分為以下幾類：

安全性、性能/經濟性、易用性、其他

除了這些問題，我們還整理了一份對比表，為您與解決方案的提供商的對話提供一個起點。雖然我們盡最大努力保持對比的中立性和公平性，但要以表格的形式簡明扼要地表達不同方法的細微差別，仍然是一項艱巨的任務。我們希望用上下文能彌補這個不足。

混沌池CHT與想象力基金達成深度合作協議:據官方消息，想象力基金是專注于投資區塊鏈的生態基金。作為火幣超級節點、OK專業投資人、ZB專業節點此次與混沌池達成深度合作協議。

區塊鏈領域掌握算力才能掌握資本之源。從中心化到分布式是算力演化的必然趨勢，在此背景下，去中心化算力池“混沌池”首創泛共識機制，形成分布式算力集成平臺，力求做到動態合理配置挖礦幣種，合理配資，實現收益最大化。[2020/7/10]

非常感謝GeorgiosKonstantopoulos，JohnAdler，BenJones，JDKanani，PatrickMcCorry，JustinDrake和BrechtDevos，感謝他們對該表的審查和更正。

安全性

在線假設

青島“智能辦”平臺上線試運行，將區塊鏈等技術與審批業務深度融合:5月7日，青島“智能辦”平臺上線試運行，通過“青島市行政審批微大廳”微信公眾號同步新發30項“智能辦”事項，其中28個涉企事項，包括社會團體印章備案、人力資源服務許可（延續）等12個業務領域。與“網上審批”“秒批”相比，“智能辦”亮點更加突出。技術平臺更加先進，建成全省首個、國內領先的綜合性“智能辦”平臺。將大數據、人工智能、區塊鏈等前沿技術與審批業務深度融合，在全省率先建成支撐市、區兩級“智能審批”改革的綜合性、一體化平臺。（青島日報）[2020/5/9]

協議是否需要用戶在線？換句話說：用戶是否需要自己或通過受信任的代表(如：瞭望塔)來監控擴容解決方案所有鏈上的活動？

在某些情況下，可以將在線委托給受信任方，并提供與其服務的用戶一致的激勵措施。但是，值得注意的是，這種受信任代表在行為不當的情況下，所能損失的金額總是限于他們為成為受信任代表而投入的相應"保證金"的大小。人們應該考慮是否有機會竊取比保證金中更多的價值，以及他們對這種風險的承受能力如何。

動態 | 阿里巴巴成為杭州亞運會官方合作伙伴 螞蟻區塊鏈將深度參與:金色財經報道，12月10日，杭州2022年第19屆亞運會組委會宣布，阿里巴巴成為杭州亞運會官方合作伙伴。作為創新技術，螞蟻區塊鏈技術將深度參與杭州亞運會，全程應用在這一國際賽事中，包括交通出行、簽約協議、文化版權、票務及紀念品銷售等。在現場，杭州亞組委和阿里巴巴還通過螞蟻金服區塊鏈可信存證技術簽約，為大型綜合國際賽事首創。[2019/12/10]

大規模退出假設

擴容解決方案的安全性假設是否包括所有用戶能夠在短時間內退出交易，退回到L1層。

當出于安全原因，某擴容方案的所有用戶需要在短時間內離開L2時，L2的大規模退出就會發生。如果他們選擇留下，攻擊者可能會進行一些操作，抽走仍留在L2中的資金。例如在Matic中，留給所有用戶退出的窗口是1周。

由于網絡擁塞和DoS攻擊，這可能非常麻煩。例如，在給定時間范圍內大規模退出，以太坊網絡可能會發生高度擁堵，可能導致交易無法及時打包。即使是在不擁堵，攻擊者仍可以嘗試操縱GAS價格以致交易不能及時處理。這是需要考慮到的攻擊手段。

動態 | 2018年中國銀行業‘十件大事’：“銀行業深度融合金融科技 充分運用區塊鏈等技術”入選位列第八:據新京報報道，中國銀行業協會在京發布“2018年中國銀行業‘十件大事’發布會”，其中第八件大事為，銀行業深度融合金融科技，相繼成立金融科技子公司，數字化賦能重塑業界生態。內容包括，銀行業深度融合金融科技，充分運用互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈、物聯網等技術，推進數字化轉型升級加速，實現“服務智能化、業務場景化、渠道一體化、融合深度化”。[2019/1/8]

托管

法定人數的L2驗證者是否能使用戶在不確定的時間內無法使用資金？他們可以占用用戶資金嗎？如果希望項目保持不受審查，那么這點尤其重要。

熱錢包密鑰的漏洞

這種L2方案中的資金安全是否取決于操作者是否有能力保護密鑰的安全。

眾所周知，熱錢包是很難保證安全的。

加密貨幣經濟攻擊漏洞

動態 | 國泰君安積極探索區塊鏈等技術 推動金融服務與科技深度融合:據新華網消息，近日，國泰君安君弘APP新推出的Level-2 Plus功能，積極探索移動互聯、大數據、人工智能、云計算、區塊鏈等新技術，推動金融服務與科學技術深度融合發展。[2018/9/27]

應對加密經濟攻擊的擴容方案是否脆弱，它是否依賴于博弈論假設？

涉及加密經濟激勵的攻擊有很多種，包括破壞L2驗證者、賄賂L1上的礦工、制造dark-DAO等。這些攻擊媒介正在迅速發展，而且在一個依賴博弈論假設的系統中很難被消除。

這還包括技術上不屬于盜竊，但實際上是等效的情況。例如，對Validium的雙花攻擊，攻擊者不能竊取其他人的資金，但仍然可以進行雙花。

密碼原語

該擴容方案是依靠標準密碼學還是利用新的密碼學研究，如SNARKs或STARKs？

通常，一種密碼學構造在世界上出現的時間越長，就越有機會被人破解。使用的原語越是先進和新穎，就要求實施和審計這些原語的團隊具備更高的能力，且需要更多的審核。

績效/經濟

最大產量

在以太坊1.0的邊界內，擴容方案的最大可能吞吐量是多少？在以太坊2.0中呢？

雖然今天擴容方案的吞吐量可能是令人滿意的，但同時也要展望未來，并預測你的項目能否滿足額外吞吐量的需求，以及你計劃采用的擴容方案是否適應未來。

資本效率

擴容方案的資本效率如何？是否需要大量資本才能運行？

相對于其他擴容方案，資本效率較低的系統會讓用戶付出更高的成本，并且可能會因為缺乏即時流動性而導致運營中斷。例如：支付通道的資本效率相對較低，因為運營商必須鎖定其通道平均交易量的倍數，以確保其不會達到容量上限。

開立新帳戶的成本

開始使用L2的新用戶是否需要在L1鏈上提交交易？

在對比表中，我們指出了每個系統的最佳方案，但個別方案可能效率較低。例如，zkSync和Loopring都使用zkRollups，但Loopring要求用戶在收到付款前進行L1交易來開戶，而zkSync則不需要。

易用性

提款時間

提款到L1需要多長時間？

為了解決爭端，某些解決方案中的取款可能需要等待一周或更長時間。為了減輕這種漫長的等待時間，是否有流動性提供者為用戶提供流動性以換取風險溢價？如果存在這樣的流動性提供者，它們的可靠性和成本如何？由于快速提款需要付出一定的代價，所以使用這種解決方案的真正代價是什么？

達到主觀最終性的時間

在協議的安全性假設下，交易多快能到達無法在L1上還原的狀態？

通過主觀最終性，我們的意思是說，即使L1智能合約仍不能依賴此狀態，也可以說服外部觀察者相信交易的不可逆性。例如，在OptimisticRollups中，您需要在以太坊上進行1項確認才能達到L1最終性，而達到完全最終性則需要大約1周的時間。

主觀最終性的客戶端可驗證性

能否與輕客戶端核實達到主觀最終性的時間？

繼續上面的示例，在OptimisticRollups中，進行1次確認就能達到L1最終性，但要確認交易是最終的，則必須下載整個Rollup狀態并執行上周的所有交易，以確保沒有OptimisticRollups塊是無效的。

即時交易確認

該方案能否提供完整的即時交易確認？還是擔保下的即時確認？

"即時表最終性"可以在大多數L2協議之上實現，即，交易似乎將在UX上得到了立即確認。只有支付通道為這些確認提供完整的安全保證，而在其他協議中，這些交易仍可以在L1中確認之前一段的時間撤銷。不過，撤銷它們需要付出代價，它們都會因此失去其安全保證金。

這個功能取決于擴容方案的具體實現細節。

其他方面

智能合約

L2是否支持任意可編程的智能合約，還是只支持使用某些謂詞實現的有限子集？

EVM字節碼的可移植性

你可以幾乎不做任何改動地移植現有以太坊合約的EVM字節碼嗎？

原生隱私支持

協議是否提供對隱私的原生支持？

如果沒有默認的低成本隱私交易，隱私保護將是幾乎無效的，這一點在各種平臺的關于去匿名的多項研究中已經被證明了。

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