全景解读以太网Layer2

本文将讨论以太坊 L2s现在扩展生态系统的状态，为什么我认为在以太坊运行 L2s 它是最经济和技术上最可持续的长期扩展解决方案。声明:本文总结了我的想法、他人的资源和各种技术信息。它不是生态系统的简要总结，而是以太网 L2 可扩展性的当前状态和未来可行性的详细概述。为了进一步研究，我们需要了解一些定义和概念:

用户永远不会与以太网主网互动，因为它只会被视为 L2 的数据可用性层。Web3 应用程序的 UX 把所有的复杂性都抽象掉。模块化区块链是最经济和技术可行的长期扩展设计选项。目前，以太网是模块化领域的主导区块链，因为它具有很强的安全性，并且随着转向 PoS 会大大增加。长期有效证明优于欺诈证明。

Volition L2 基础设施（Validium zk-rollup)正在成为基础 zkVM 的 L2 黄金标准。以太坊也在通过数据分片，verkle 树、无状态和其他变化扩展到 L1。
L2 加快构建共享跨 L2 通信框架使其具有共享的流动性和智能合同的可组合性。L2s 使用 ETH 作为 gas但是，它被激励创建 DAO 随着时间的推移，治理令牌分散操作。应用程序的设计空间正在增加，因为构建者有更多的带宽和更少的执行层障碍 。

什么是 L2？
L2(第二层)是一种扩展解决方案，它有一个单独的执行层(代码运行的地方，即 EVM），它继承了它运行的网络的安全保证和去中心化，即我们的 L1.以太坊案。这意味着如果 L2 如果因错误、基础设施漏洞或中断而关闭， L1 将在智能合同桥内安全保护资金。可根据提交到主网的最新状态快照进行资金检索。 L2 桥是完全无需许可和去中心化的，因此一旦用户存入资金，总能保证资金可以访问。几种扩展方法使用具有不同安全性和可扩展性权衡的不同加密证明机制，我们将在本文中进一步讨论。

L2的主要类型有哪些？
有两个参数用于 L2 扩展解决方案进行分类，一是密码证明类型，二是数据可用性(DA)是链下还是链上。
证明的两种主要类型是：有效性证明 - 利用零知识 (ZK) 数学证明密码术保证了交易的有效性。欺诈证明-这些证明引入了所谓的争议时间延迟 (DTD)，一旦在 L2 提交证明后，验证人有时间将证明标记为无效；无效证明可能有不正确的状态转换，导致涉及的验证人受到惩罚；然后将状态滚回最新的有效快照

链上或链下的数据是什么意思？链:状态数据 - 与所有交易的所有执行调用数据(智能合同函数调用、本地代币传输、签名)一起放入交易捆绑中/在总结的加密证明中，这使得所有链中可以访问和验证的数据。

链下:执行调用数据和状态 L2 处理并保持在链外。这使得它成为一个不安全和分散的选择。但是把更多的交易捆绑在总结上要容易得多，所以比链上调用数据证明的扩展速度快得多。这些有助于区分不同的类型 L2 主要相关属性。但是，当我们能够扩展第一时 1 为什么么还要用？ L2？为什么不使用更便宜的链条？ Solana、Fantom、Avalanche 或 Binance 智能链？下一节我们将回答这个问题。

模块化和单一基础设施
在区块链，有一个著名的三难困境——它试图它 3 优化一个主要因素:安全性、分散性和可扩展性。在同一个系统中，这三者都很难实现。通常三分之二是通过第三次妥协来实现的。在以太网的情况下，我们首先优化安全性和分散性，同时将可扩展性作为低优先级项目。需要明确的是，可扩展性不是核心以太网开发者的主要优先事项。整个 2021 年，我们看到以太坊主网 DeFi 和 NFT 成长越来越拥挤。这给网络带来了前所未有的区块空间需求。我们不能简单地改变 gas 限制可以改变我们可以容纳在一个块中的交易数量，因为它会使节点更难操作，因为硬件需求会飙升(减少去中心化)。如果块太大，会破坏共识(降低安全性)。

单体区块链
其他链条采用不同的方法，优先考虑可扩展性，其次是安全性，最后是。 Solana 以主网测试版为例。该网络拥有主要的客户端开发团队(Solana Labs）、大约 1000 验证人(来源:SolanaBeach)和一种叫历史证明(PoH)不同的共识机制。

Solana 采用独特的扩展路径，即整个区块链。随着计算能力的增加，他们计划无限扩展运行网络的验证节点。这种方法降低了网络的分散性，因为节点验证人被迫购买性能更好的硬件来跟上。由于量子隧道效应，当我们达到芯片内部可以容纳的极限时，人们担心计算能力的增长速度会放缓。在某些情况下，我们需要一种新的计算范式或技术突破来使这种方法可持续。因此，我的结论是，区块链扩张有更好的长期替代方案。

模块化区块链
模块化方法本质上由主要网络组成，该网络优先考虑安全性和分散性，可以充当 L2 数据可用性层。如果主网络出现故障，所有 L2 会有故障。但是，如果 L2 如果出现故障，所有资金都是安全的，由 L1 保证 L2 它将成为提供最大可扩展性的层。它还努力通过数据分片、到期状态和 Verkle 扩展树和其他改进 L1 。然而，这些变化需要更多的时间来实施，因为安全和分散优先。

模块化区块链的一个关键方面是，它们可以无限扩展，而不需要快速升级硬件。他们之所以能做到这一点，是因为与单一架构相比，它们在技术和经济上是可持续的。@epolynya - Twitter（u/Liberosist - Reddit在这篇文章中，我们可以找到为什么模块化架构比单个架构更可持续和更详细的论证。

区块链的可持续性本质上分为两个要求：
技术的可持续性
节点需要同步。
区块链的起源在合理的时间内同步。
避免状态膨胀失控。
经济可持续性

理想情况下，L1 收入高于网络运营成本(集中式) L1 不会）。吞吐量不能人为增加，因为最终所有的集中 L1 必须增加费用。总结和数据分片 (rads) 成为满足这些要求的唯一解决方案，这也是模块化结构是唯一可行的长期扩展方法的原因。为什么要更完整地解释？rads 是长期缩放的唯一解决方案，请进一步Medium搜索epolynya读他的文章。

L2 目前的状态以及用户如何受益：我们现在正在扩大。这几年工作中的很多解决方案都上线了。至少在有限的容量下，更多的解决方案将在不久的将来在主网上发布改进版本 alpha 版本。这些扩展解决方案根据其扩展方法的属性分为不同的类别，如L2 部分所述的类型。

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