每個人都聽說過以太坊2.0 以及它如何解決以太坊的擴容問題。如果我告訴你，不管有沒有以太坊2.0，以太坊都已經在擴展了？以太坊從工作量證明(PoW) 轉變為權益證明(PoS) 共識模型只是冰山一角。真正的終局遊戲是為區塊鏈可擴展性創建一個全新的框架，從單片區塊鏈轉變為模塊化區塊鏈。這是以太坊對解決區塊鏈三難困境的回答，其目標是在提高吞吐量的同時保持去中心化和安全性。區塊鏈三難困境是這樣一種概念，即區塊鏈必須在三個核心原則（去中心化、速度、安全性）之間進行權衡，並且不太可能在不犧牲另一個的情況下改善其中一個。
單片區塊鍊是描述在一條鏈上完成所有計算和處理的區塊鏈的一種奇特方式。今天構建的大多數第1 層(L1) 都遵循該結構，並且是整體區塊鏈。另一方面，模塊化區塊鏈將鏈分為執行層、安全層和數據可用性層。每條鏈都有一個特定的角色，並建立在另一個之上，以繼承底層區塊鏈的品質。在以太坊的案例中，以太坊L1 成為安全和數據可用性層，而建立在其之上的第2 層（L2）則充當執行層。
模塊化架構的承諾是在各個層面上都比單片區塊鏈好幾個數量級。目標是讓L2 能夠做單片L1 可以做的任何事情，但更好，並且可以與其他L2 無縫互操作。 Optimism 就是旨在做到這一點的以太坊L2 的一個例子。
上圖：單片式區塊鍊網絡(左) vs. 以太坊的模塊化架構
什麼是Optimism？
Optimism 是第一個開發與以太坊虛擬機(EVM) 兼容的Optimistic Rollup 解決方案的以太坊L2。 Optimism 與以太坊並行，能夠在繼承以太坊安全性的同時大規模處理交易。
Optimistic Rollup 得名於交易處理的方式。默認情況下，交易被樂觀地假設為準確且不執行任何計算。它依靠防欺詐機制來確保交易的合法性。驗證者（任何運行Optimism “全節點”的人）都能夠挑戰排序器（sequencer）提交的交易提案的有效性，然後Rollup將通過在以太坊上執行交易的計算來進行檢查。交易提案可以在挑戰期內受到挑戰，Optimism 設置為1 週，然後才最終確定並提交到以太坊主網。
如果提案被證明是欺詐性的，則驗證者將獲得獎勵，而sequencer將受到懲罰。獎勵取自sequencer需要綁定的綁定ERC-20 代幣池。在Optimism 的情況下，所需的代幣是ETH。這創造了一種激勵機制，其中激勵驗證者捕捉不良行為者，激勵sequencer只提交準確的交易提案。欺詐性提案被刪除，正確的提案被最終確定。交易本身不會被還原，只會刪除交易的欺詐性提議結果。
欺詐證明工作原理的簡化概述
來源：https://ethereum.org/ 關於Optimistic Rollup 欺詐證明
除了其技術實力之外，關於Optimism 的一個有趣事實是，它背後的組織是一家公益公司，其目標是支持公益項目。由於該項目尚未完全去中心化，該團隊正在將其運行一個中心化sequencer的所有利潤用於擴展和維持在以太坊上構建的公共產品。該團隊在2021 年向此類項目捐贈了100 萬美元。
Optimism 能帶來什麼好處？
Optimism 有4 個主要好處：EVM 等效性、數據安全性、速度和成本。
Optimism 是最兼容EVM 的鏈之一，它的重點是更進一步並與EVM 等效。 Optimism 能夠使用其Optimistic 虛擬機(OVM) 支持任何以太坊應用程序，該虛擬機是與EVM 兼容的虛擬機。開發人員能夠將任何基於以太坊的dApp 部署到Optimism 上，幾乎不需要架構更改。這允許構建在以太坊上的去中心化應用程序（dApps）無縫集成到Optimism 上。
與像Ronin 這樣的側鏈（Axie infinity所採用的）在獨立運行時具有自己的安全性不同，像Optimism 這樣的rollup從以太坊主網獲得安全性。交易在Optimism 上處理，但交易的數據被寫入並存儲在以太坊上。這允許Optimism 在保持可擴展性的同時繼承以太坊的安全性。
計算是使用以太坊過程中緩慢而昂貴的部分。通過默認不計算交易，Optimism 能夠根據交易的性質實現10-100 倍的可擴展性改進。 Optimism 具有近乎即時的交易最終性，使用戶能夠幾乎立即檢查其交易結果。 Optimism 的交易也很便宜，成本只是以太坊交易成本的一小部分。目前，Optimism 的基本轉賬費用為1.66 美元，而以太坊的基本轉賬費用為8.77 美元（請參閱此處的實時費用）。 Optimism團隊估計，在網絡上處理的交易中，他們總共節省了3.35 億美元以上的gas費。
以太坊vs Optimism 支付的gas費
資料來源：Nansen.ai，截至2022 年1 月17 日
Optimism 有什麼缺點嗎？
Optimism 有3 個主要缺點：取款時間長且成本高昂、網絡參與者之間潛在的激勵錯位以及底層的L1 審查交易。
由於欺詐證明有1 週的挑戰期，通過官方Optimism 橋接取款需要1 週的等待期。使用網絡時需要注意的重要一點，因為通過主橋的提款一旦提交就無法取消。由於橋中實施的安全措施，通過主橋取款成本高昂，可能花費超過100 美元。如此長且代價高昂的退出期可能會對採用和可組合性產生負面影響。為了解決這個問題，出現了諸如Hop exchange 之類的第三方橋樑。這些橋提供即時提款，通常比主橋便宜。 Optimism正在努力降低提款費用，但距離做出必要的更新還有幾個月的時間。
該網絡依靠被激勵的驗證者來挑戰欺詐性提案和Sequencers提交正確的提案。如果欺詐性提案較少或沒有，驗證者從操作節點中獲得較少或沒有獎勵，因為他們只有在成功挑戰欺詐性提案時才會獲得獎勵。這會抑制驗證者運營節點。如果沒有驗證者，sequencer 就可以隨意提交欺詐交易，導致網絡故障。但是，這種情況不太可能發生。除了可能獲得的潛在網絡獎勵之外，還有激勵用戶充當誠實的驗證者。基於Optimism 構建的應用程序（例如第三方橋、DeFi 協議）有動機成為誠實的驗證者，以維護其協議的功能。
如果特定交易具有足夠的價值，Sequencer可能會賄賂以太坊礦工，以允許欺詐性提議在計算檢查期間以非常低的成本通過。這將破壞對網絡的任何信任並導致其失敗。由於礦工與以太坊網絡的激勵一致，這種攻擊不太可能發生。如果發生這樣的攻擊，以太坊網絡本身的價值就會受到負面影響。礦工將降低成為以太坊礦工的長期價值，以獲得一次性獎勵。誠實的Sequencer和驗證者傾向於以更高的支出賄賂礦工，因為所涉的總價值可能高於單筆交易的總價值。
Optimism 與Arbitrum 相比如何？
Optimism 是第一個發明與EVM 兼容的Optimistic Rollup 協議的解決方案，但主網啟動的延遲讓Arbitrum 獲得了優勢。例如，Uniswap 本來優先在Optimism 上發布，但由於延遲，Uniswap 社區提出了一項建議，讓Uniswap 在等待Optimism 發布的同時集成到Arbitrum。
Optimism 和Arbitrum 都是Optimistic Rollups，因此在許多方面都相似。它們的主要區別在於它們的防欺詐邏輯。 Optimism 選擇非交互式欺詐證明，它重新執行整個交易並在L1 上執行所需的計算以找出真相。另一方面，Arbitrum 選擇交互式欺詐證明，它只執行在L1 上存在爭議的特定步驟。爭議被剖析和分解，直到導致分歧的確切步驟浮出水面。剖析由Sequencer和驗證器執行，只有將爭議縮小到的特定步驟才會在L1 上計算以確定正確的最終狀態。
非交互式欺詐證明的好處是設計更簡單，並且無需相關各方相互協調，這反過來又使欺詐證明變得即時。交互式欺詐證明需要兩方或多方共同努力來剖析挑戰，需要更長的時間才能解決。缺點是在L1 上計算整個事務的成本遠高於單個步驟。可以在非交互式方法中有效驗證的塊和交易的大小（基於L1）也存在限制，而交互式方法則不會面臨此限制，因為只需驗證單個步驟。
Optimism 目前正致力於轉向與EVM 等效的交互式防欺詐模型，並與他們的總體願景保持一致。 EVM 等效和EVM 兼容之間的區別在於，前者在EVM 上進行處理，而後者在兼容的虛擬機上進行處理，例如Arbitrum 虛擬機(AVM)，就像目前在Arbitrum 上所做的那樣。 Arbitrum 團隊也在努力實現EVM 等效性。很明顯，這兩個項目都在推動Optimistic Rollups 的邊界擴張，不斷創新和相互學習。
就最近30 天的唯一活躍地址而言，Optimism 有45.2k，而Arbitrum 則略多一些，為66.8k。 Optimism 和Abitrum 都處理大約2-3% 的以太坊交易總數，分別處理21k 和34k 交易。自兩條鏈的主網公開發布僅幾個月，隨著時間的推移，我們可能會看到更多的dApp 和用戶參與這兩條鏈。
Optimism 每日交易數量：
資料來源：Nansen.ai，截至2022 年1 月17 日
Arbitrum 的每日交易數量：
資料來源：Nansen.ai，截至2022 年1 月17 日
如何與Optimism互動？
Uniswap 和Synthetix 等大型基於以太坊的dApp 已經部署在鏈上並且可以正常運行。該鏈擁有一個不斷發展的原生生態系統，其中包含Rubicon Finance 等DeFi 項目和一個NFT 市場Quixotic，該項目已啟動並正在運行。 Optimism 上出現了一些NFT 收藏品，前3 名是OptiPunk（CryptoPunks 衍生品）、Optimistic Bunnies 和OldEnglish。目前最流行的dApp 是DeFi dApp，日誌出現次數排名前10 的應用中有4 個是DeFi 應用。日誌發生次數是實體智能合約成功執行的次數。
Optimism 上的dApps 日誌事件：
資料來源：Nansen.ai，截至2022 年1 月17 日
你需要一個以太坊錢包，比如MetaMask 來連接各種平台和dApp，這與你在以太坊上的方式類似。 ERC-20 資產必須先連接到Optimism 鏈，然後您才能使用它們。您可以通過Optimism 自己的網橋或第三方網橋來實現。對於大多數交易，第三方橋樑就足夠了，並且是推薦的選擇。與使用Optimism 自己的網橋時的1 周等待期相比，它通常更便宜，並且具有即時提款的額外好處。
Optimism的未來會怎樣？
Optimism 沒有原生代幣，也沒有計劃在短期內發布一個，但未來值得關注。中心化交易所可能會直接接入Optimism，類似於Binance 和火幣等交易所為Arbitrum 所做的那樣。這允許用戶繞過橋接過程並將資產直接存入Optimism，從而降低與橋接相關的成本。
該團隊將逐步網絡去中心化，一旦關鍵網絡升級和改進開始，我們很可能會開始看到這種情況發生。目前，該團隊在構建新的和改進的交互式防欺詐模型時禁用了欺詐證明。
Optimism 生態系統與日俱增，主要DeFi 應用程序（例如Aave）上提出了要部署在鏈上的治理建議。將基於以太坊的dApp 部署到Optimism 上的便利性消除了現有dApp 的進入障礙。我們看到一波dApp 在鏈上部署，創建一個充滿活力的生態系統只是時間問題。鑑於Optimism 的低交易費用，我們可能會及時看到更多的DeFi、NFT 和GameFi 項目建立在區塊鏈上。
聰明的錢與Optimism：
資料來源：Nansen.ai，截至2022 年1 月17 日
聰明的錢似乎尚未探索該鏈，Smart NFT鑄造者與以太坊的重疊率最大，為8.6%。這表明Optimism仍處於早期階段，生態系統仍有很大的潛力和空間繼續發展和繁榮。
當前的L2 解決方案不能相互互操作並且存在於孤島中。為了創建真正可擴展的以太坊，互操作性是一個需要解決的重要因素。一旦推出關鍵升級並且鏈條更加去中心化，Optimism可能會努力實現這一目標。
以太坊2.0 的推出將提升Optimism 的能力。擁有更快、更高效的以太坊L1 意味著建立在以太坊之上並依賴於它的一切也變得更加高效。僅憑以太坊2.0 可能不足以滿足對區塊空間不斷增長的需求，而L2 將是滿足這種需求所必需的。
結論
L2 解決方案將繼續存在，並將成為未來以太坊上大部分交易發生的地方。有人批評L2 給用戶帶來了額外的複雜性，因為用戶必須採取額外的步驟來獲取鏈上和鏈下的資產。鑑於當前的事態，這樣的批評是有道理的，但隨著時間的推移，將通過簡化流程的第三方應用程序或L2 團隊自己來解決。 ETH 2.0 並沒有使它們過時，而是使它們變得更具可擴展性和效率。
Optimism 是一個L2，它將在以太坊的可擴展性向前發展中發揮不可或缺的作用。他們通過努力實現EVM 等效性為自己設定了一個很高的標準，並且儘管他們的發布早期延遲了，但他們仍然繼續交付。部署到Optimism 上的便利性將成為許多現有dApp 給Optimism 一個機會的巨大拉動因素，並且隨著生態系統的建立，低gas 費用將吸引用戶在鏈上進行交易。除了構建軟件之外，他們還通過為他們提供資金來積極支持和發展以太坊生態系統中的高影響項目。
我們僅處於區塊鏈驅動世界的起步階段，而以太坊的模塊化結構可能是開啟全新可能性領域的關鍵。我們大多數人都讚同多鏈未來的想法，但也許更準確的描述是多層次的未來。
撰文：Nansen