我們分析了市場上最成功的第二層解決方案，以擴展以太坊每秒的交易數量。 ***
截至2022 年3 月，以太坊仍然是工作量證明共識機制下的第1 層區塊鏈。由於去中心化金融(DeFi) 和NFT 領域中去中心化應用程序(Dapps) 的迅速崛起和增長，網絡由於每秒13 次交易的限製而變得嚴重擁塞，從而推高了交易費用。每筆交易數百美元並且對於零售用戶來說是遙不可及的。
儘管以太坊仍在嘗試通過期待已久的從工作量證明到權益證明（The Merge）和分片的過渡來解決其擁塞問題，但已經發布了許多第2 層擴展解決方案，在本文中，我們嘗試了解市場上最出色的第2 層解決方案。
第2 層擴展解決方案的類型
第2 層網絡實現了以太坊區塊鏈的可擴展性、更高的交易吞吐量，同時保持了第1 層區塊鏈的完整性，實現了更大的去中心化、透明度和安全性，同時減少了碳足跡、更少的功耗，這等於更實惠、更快和更多方便的用戶體驗。
以太坊網絡有3 種主要類別的第2 層擴展解決方案：
側鏈（側鏈/平行鏈）
狀態通道
Rollups (Enrolados)、Rollups Optimísticos 和ZK Rollups
側鏈/側鏈
側鍊是獨立於以太坊主網絡並行運行的獨立區塊鏈。
側鏈使用自己的共識算法（例如權威證明、委託權益證明、拜占庭容錯）創建有效塊。
側鏈通過雙向橋連接到以太坊主網，並且兼容EVM，這意味著如果你想在側鏈上使用你的DAPP，只需將智能合約代碼部署到鏈上即可。
以太坊領先的第2 層側鏈解決方案是Polygon。
Polygon（$MATIC / $123 億上限）
網橋：https ://wallet.polygon.technology/bridge
Polygon，前身為Matic Network，既是側鏈，又是以太坊的姊妹鏈。
它由Jayanti Kanani、Sandeep Nailwal、Anurag Arjun 和Mihailo Bjelic 於2017 年創建。美國億萬富翁商人馬克庫班在孟買的印度加密貨幣平台上投資了一筆未公開的金額。
姐妹鏈與以太坊共享密鑰對。以太坊上的所有者地址也可以訪問任意數量的姊妹鏈，其他的姊妹鏈有XDAI 和Optimism。
Polygon 的原生代幣($MATIC) 用於支付gas、質押和治理費用。
Polygon 使用權益證明共識算法，每秒可處理多達65,000 筆交易。
交易費用保持在0.001 美元至0.1 美元之間。
截至2022 年1 月，Polygon 達到了7,000 個Dapps 的里程碑，其單日交易量最高的是2021 年6 月16 日星期三的9,177,310 筆交易。
根據DeFi Llama 的說法，在本文發佈時，Polygon 的總鎖定價值（TVL）為40.7 億美元。
領先的DeFi 應用是AAVE ($AAVE)，目前擁有TVL 的30.59%，其次是Quickswap ($QUICK) 和Curve ($CRV)。
狀態通道
有狀態通道允許參與者在基礎鏈上進行多筆交易，同時僅在以太坊第1 層區塊鏈上發送兩筆交易。
狀態通道要求使用多重簽名（MultiSig）或智能合約鎖定區塊鏈的部分狀態，因此所有參與者必須同意更新狀態。參與者在鏈下建立和簽署交易，這樣可以降低鏈上擁塞並在每筆交易之間進行快速驗證。
然後簽署最終狀態並將其發送回區塊鏈，關閉狀態通道並在所有參與者達成最終協議後解鎖狀態。
以太坊的主要狀態通道第2 層擴展解決方案是Celer。
Celer ($CELR / $3.13 億上限)
網橋：https ://cbridge.celer.network/
Celer 網絡是一個全棧平台。支持遊戲、在線拍賣、保險、預測市場、去中心化交易所等dApp。
Celer 網絡由Mo Dong（UIUC 博士）在加利福尼亞州舊金山與麻省理工學院、普林斯頓大學和加州大學伯克利分校的其他三位博士共同創立。
其alpha 主網於2019 年7 月7 日啟動。其實用代幣稱為$CELR。
該網絡採用分層架構，由以下幾層組成：cChannel（類似於比特幣閃電網絡的狀態通道網絡）、cRoute（支付路由模塊）和cOS（開發框架）。
使用Celer 鏈下可以幫助開發人員構建、操作和使用適應性強的Dapps。
Celer 採用具有清晰抽象的分層架構(cStack)。
據DeFi Llama 稱，截至發稿時，Celer 的TVL 為4.4393 億美元。
匯總（糾結）
匯總在第1 層之外執行事務執行，然後將數據發佈到達成共識的第1 層。由於交易數據包含在第1 層塊中，這允許註冊數據受到原生以太坊安全性的保護。
Rollup 技術可以幫助將第一層的當前事務限制從每秒10 到45 個事務（取決於事務類型和復雜性）擴展到每秒1,000 到4,000 個事務，如果第1 層可以接受發送的數據空間的話。
一旦以太坊過渡到權益證明和其他未決升級（例如分片），提供高達每秒100,000 筆交易的交易容量，匯總為進一步擴展性提供了一條有希望的途徑。
有兩種不同的安全模型，它們定義了兩種不同類型的上漲：
Optimistic Rollups 和ZK Rollups
樂觀匯總
樂觀匯總向以太坊發送批量交易；他們被稱為“樂觀的”，因為他們假設交易在默認情況下是有效的。如果發生交易糾紛，必要時使用防欺詐的概念來撤銷交易。
Optimistic Rollup 與第2 層的以太坊主鏈平行。它們可以提供可擴展性改進，因為它們默認不執行任何計算。相反，在交易之後，他們向主網提出新的狀態。
樂觀匯總的一個優點是它們能夠執行智能合約，而ZK 匯總主要限於簡單的交易。
Optimistic Rollups 可以提供高達100 倍的可擴展性改進，並且99% 的第1 層dapp 可以重複使用和部署而無需更改。
樂觀應計的一大缺點是用戶必須等待很長時間才能安全地將資金提取到第1 層，在某些情況下長達一周，但一些項目已經找到了加快這一過程的解決方案。
以太坊最樂觀的第2 層擴展解決方案是Optimism。
樂觀
橋：https ://gateway.optimism.io/welcome
Optimism 是基於以太坊樂觀匯總的第2 層可擴展性解決方案，可以支持所有以太坊dapp。Optimism 不是在以太坊網絡上運行計算和數據存儲，而是將所有交易數據放在鏈上並在鏈下運行計算，從而增加以太坊的每秒交易量並降低交易費用成本。
樂觀沒有像徵意義。
它由紐約州紐約市的Benjamin Jones 和Kevin Ho 創建。
Optimism 主網於2021 年12 月16 日啟動。
根據DeFi Llama 的數據，截至本文發佈時，該網絡的總儲值(TVL) 為3.8566 億美元。
Optimism 可以提供每秒200 到2000 個事務。
樂觀主義允許網絡參與者參與拍賣以進行交易排序。這些參與者被稱為“測序者”和“驗證者”。
排序器是負責執行第2 層交易並將交易數據和新的現有第2 層狀態發送回第1 層以太坊的節點。
驗證者是負責證明欺詐的節點。驗證者通過將新的根狀態與定序器發送的狀態進行比較來做到這一點。
定序器和驗證器都運行L2geth ，它是geth的修改版本，是以太坊協議的最流行的實現，用golang 編程語言編寫。
匯總零知識
零知識匯總執行鏈下計算並將有效性證明發送到第1 層鏈。
ZK-Rollups 捆綁（或“匯總”）數百個鏈下傳輸並生成加密貨幣證明。
這些測試可以採用SNARK（簡潔的非交互式知識論證）或STARK（可擴展的透明知識論證）的形式。
SNARKs 和STARKs 被稱為有效性證明，並發佈在以太坊的第1 層。
ZK Rollup 的第2 層有一個ZK-rollup 智能合約負責維護所有轉賬的狀態，這個狀態只能通過有效性證明來更新，不需要交易數據，只需要證明。這使得塊驗證更快、更便宜，因為在此過程中使用的數據更少。
與樂觀的參與者不同，零知識參與者不會假設所有參與者都是善意的，而是依靠證據來確保情況確實如此。
ZK-Rollup 在計算上比Optimistic Rollup 更重，這使得對ZK-Rollup 計算機的硬件要求更高。
由於狀態始終是經過驗證的，ZK-Rollups 移除到Layer 1 的時間不長，用戶可以享受即時流動性，但是ZK-Rollups 也有一些缺點，考慮到測試的複雜性，創建起來更加困難與zk-Rollups 兼容的虛擬機，這使得無需重寫就很難啟動和擴展dapp。
以太坊最好的ZK-Rollup Layer 2 擴展解決方案是Loopring。
路印協議（$LRC/$13.8 億上限）
網橋：https ://loopring.io/#/layer2
Loopring 是一種去中心化的代幣交易所協議。Loopring 作為一組公共智能合約運行，負責交易和結算，由一組鏈下參與者聚合和傳達訂單。
Loopring 由Daniel Wang 和Jay Zhou 在中國上海創立。
Daniel Wang 曾在谷歌和京東等互聯網公司工作。
Loopring ($LRC) 於2017 年推出，Loopring 去中心化交易所於2021 年2 月上線。
根據DeFi Llama 的數據，截至本文發佈時，路印協議的TVL 為3.6421 億美元。
Loopring 具有每秒約2,000 筆交易的高吞吐量，並保證與以太坊區塊鏈相同級別的安全性。這是通過使用zk-Rollups 來實現的。
Loopring 是獨立於區塊鏈的，任何智能合約區塊鏈都可以集成到其中。
路印協議去中心化交易所由其原生實用代幣($LRC) 提供支持，用於治理、激勵良好行為並在路印協議去中心化交易所支付交易費用。
80% 的交易費用歸流動性提供者所有，其餘部分由保險公司和Loopring DAO 分攤。
取自Unsplash.com 的免費使用圖片
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