區(qū)塊鏈技術(shù)持續(xù)發(fā)展，以太坊在 2024 年 1 月實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的每日 200 萬次交易。然而，比特幣和以太坊等第一層（L1）鏈之間的可擴(kuò)展性問題仍然限制了其廣泛采用。

于是，第二層（L2）解決方案應(yīng)運(yùn)而生：一系列旨在加速交易并降低成本的技術(shù)，同時(shí)不損害領(lǐng)先的 L1 網(wǎng)絡(luò)的安全性和去中心化特性。根據(jù) L2Beat 的數(shù)據(jù)，L2 擴(kuò)展解決方案已經(jīng)改變了以太坊，處理的交易量是以太坊本身的 11-12 倍。

本文探討了 L2 生態(tài)系統(tǒng)，包括其關(guān)鍵創(chuàng)新、挑戰(zhàn)和未來發(fā)展方向。

1、L2 的起源

隨著越來越多的用戶在 L1 上進(jìn)行交易，這些網(wǎng)絡(luò)變得越來越慢和昂貴。解決 L1 上的可擴(kuò)展性問題通常意味著在安全性或去中心化之間做出妥協(xié)，而這兩個(gè)特征是所有區(qū)塊鏈都希望擁有的。在可擴(kuò)展性、去中心化和安全性這三個(gè)期望的區(qū)塊鏈特征中，只能選擇其中兩個(gè)的折衷被稱為「區(qū)塊鏈三難題」。

解決區(qū)塊鏈三難題對以太坊尤為重要，因?yàn)樗殉蔀闃?gòu)建去中心化應(yīng)用（dApp）的首選 L1。在這三個(gè)期望的特征中，以太坊選擇了安全性和去中心化，而以可擴(kuò)展性為代價(jià)。

為了擴(kuò)大以太坊的用例數(shù)量和類型，構(gòu)建更復(fù)雜的 dApp 必須在經(jīng)濟(jì)上可行。

L2 解決方案作為一種解決這些問題的方式出現(xiàn)，通過將與處理交易相關(guān)的大部分繁重計(jì)算從基礎(chǔ)層轉(zhuǎn)移到第二層，來提高交易吞吐量，降低成本，并改善用戶體驗(yàn)。其目標(biāo)是在利用基礎(chǔ) L1 區(qū)塊鏈的安全性和去中心化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

2、核心技術(shù)和框架

現(xiàn)在 L2 生態(tài)系統(tǒng)的總鎖定價(jià)值（TVL）已經(jīng)超過 460 億美元，包含了各種具有獨(dú)特特性的技術(shù)和框架。讓我們更詳細(xì)地了解一些最重要的技術(shù)：

Rollups（聚合鏈）- Rollups 有兩種類型：樂觀聚合鏈（Optimistic Rollup）和有效性聚合鏈（ Validity/Zero knowledge Rollup）。樂觀聚合鏈默認(rèn)假設(shè)交易是有效的。它們通過防止欺詐的機(jī)制，使網(wǎng)絡(luò)參與者能夠使用「欺詐證明」對預(yù)計(jì)為欺詐的交易提出挑戰(zhàn)，以證明其無效。相比之下，有效性聚合鏈?zhǔn)褂谩赣行宰C明」來證明提交到基礎(chǔ)層的每個(gè)交易的有效性。這兩種類型的聚合鏈相比 L1，提供了更高的吞吐量和較低的費(fèi)用。

狀態(tài)通道（State channels）- 狀態(tài)通道允許參與者通過將區(qū)塊鏈狀態(tài)的一部分鎖定到多簽名合約來進(jìn)行離鏈交易。參與者可以在鏈外自由交易，最終狀態(tài)在鏈上結(jié)算。狀態(tài)通道提供幾乎實(shí)時(shí)的交易和低費(fèi)用，但在功能和參與者數(shù)量方面有一定限制。

Plasma（分片鏈）- Plasma 是一種創(chuàng)建與主鏈錨定的分層側(cè)鏈的框架。Plasma 鏈可以在鏈外處理交易，并僅向主鏈提交定期更新，減輕了 L1 網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。與樂觀聚合鏈類似，Plasma 鏈?zhǔn)褂闷墼p證明來對可疑交易提出挑戰(zhàn)。

3、審視 L2 生態(tài)系統(tǒng)

L2 生態(tài)系統(tǒng)正在快速發(fā)展，眾多項(xiàng)目和倡議正在努力擴(kuò)展主要的 L1 區(qū)塊鏈。雖然有一些解決方案致力于為比特幣帶來可擴(kuò)展性，比如著名的閃電網(wǎng)絡(luò)，它利用狀態(tài)通道在網(wǎng)絡(luò)上提供更快、更便宜的交易，但在比特幣上尚未出現(xiàn)通用計(jì)算的 L2 解決方案。

另一方面，以太坊已經(jīng)孕育了一個(gè)蓬勃發(fā)展的 L2 解決方案生態(tài)系統(tǒng)。我們將重點(diǎn)介紹其中的主要參與者，并簡要描述它們。

1）有效性聚合鏈（也被稱為零知識聚合鏈）

Starknet：擁有發(fā)展最快的開發(fā)者社區(qū)的有效性聚合鏈，具有本地賬戶抽象和自己的編程語言（Cairo），優(yōu)化了可利用有效性證明的能力。

zkSync：另一個(gè)領(lǐng)先的有效性聚合鏈，具有本地賬戶抽象，在以太坊虛擬機(jī)（EVM）上運(yùn)行。

Scroll：兼容 EVM 的有效性聚合鏈，專注于與現(xiàn)有以太坊 dApp 和工具的本地級兼容性。

Polygon zkEVM：由 L2 擴(kuò)展資深企業(yè) Polygon 開發(fā)，zkEVM 是一個(gè)與 EVM 兼容的有效性聚合鏈。

Linea：由 MetaMask 背后的公司 Consensys 提供支持，Linea 是一種有效性聚合鏈，可以直接通過 MetaMask 使用。

2）樂觀聚合鏈

Arbitrum：根據(jù)總鎖定價(jià)值（TVL）來衡量，是最大的樂觀聚合鏈，與 EVM 兼容。

Optimism：根據(jù) TVL 來衡量，是第二大樂觀聚合鏈，與 EVM 兼容。

Base：根據(jù) TVL 來衡量，是第三大樂觀聚合鏈，與 EVM 兼容。

這些項(xiàng)目中的許多仍處于早期階段，通常涉及一段被稱為「訓(xùn)練輪」階段的集中控制期，這允許進(jìn)行受控的系統(tǒng)更新和錯(cuò)誤修復(fù)。盡管最初是必要的，但這些訓(xùn)練輪最終應(yīng)該被移除，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的去中心化和無需信任的操作。

L2 解決方案的采用在包括去中心化金融（DeFi）、非同質(zhì)化 Token（NFT）和鏈上游戲在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域穩(wěn)步增長。最常用的 L2 類型往往是樂觀聚合鏈和有效性聚合鏈。然而，L2 解決方案的整合并非沒有挑戰(zhàn)。

4、挑戰(zhàn)與解決方案

盡管 L2 解決方案有著巨大的潛力，但仍需克服一些挑戰(zhàn)才能實(shí)現(xiàn)其全部潛力。從用戶的角度來看，與 L2 網(wǎng)絡(luò)的交互可能會稍微復(fù)雜一些，需要額外的步驟，比如橋接資產(chǎn)和管理多個(gè)錢包。通過更好地整合錢包、簡化入門流程和提供更直觀的界面來改善用戶體驗(yàn)，將對推動主流采用至關(guān)重要。

這就是為什么 Starknet 提供了內(nèi)置的賬戶抽象功能，可以實(shí)現(xiàn)更流暢的用戶體驗(yàn)，例如通過面部識別和指紋識別進(jìn)行交易簽名（例如，Braavos 錢包提供了這兩種功能）。在 Starknet 上，使以太坊擴(kuò)展意味著 Web2 風(fēng)格的用戶體驗(yàn)與更便宜、更快的交易同樣重要。

5、L2 的前景展望

隨著 L2 生態(tài)系統(tǒng)的成熟，我們可以預(yù)見到一波創(chuàng)新的浪潮，比如在 Starknet 上的本地賬戶抽象功能。已經(jīng)開始出現(xiàn)將不同 L2 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來的混合解決方案，為樂觀聚合鏈和有效性聚合鏈提供了雙重好處。有效性證明（如 STARKs）的進(jìn)步進(jìn)一步提升了 L2 網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和隱私性。

展望未來，L2 解決方案的未來與區(qū)塊鏈技術(shù)的整體發(fā)展密切相關(guān)。隨著 L1 網(wǎng)絡(luò)的不斷演進(jìn)和權(quán)益證明等新的共識機(jī)制的推廣，L2 解決方案將需要適應(yīng)并與這些變化無縫集成。

未來幾年，我們將看到針對特定用例和應(yīng)用領(lǐng)域量身定制的 L2 解決方案的蓬勃發(fā)展。一些人預(yù)測，L2 網(wǎng)絡(luò)最終將成為用戶交互的主要層，而 L1 將作為安全的結(jié)算層。其他人設(shè)想了一個(gè)多層次的區(qū)塊鏈架構(gòu)，L2 解決方案相互并行發(fā)展，有時(shí)在其上方還會有第三層（L3）鏈，以創(chuàng)建一個(gè)可擴(kuò)展且互操作的生態(tài)系統(tǒng)。

6、結(jié)論

隨著 L2 生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，開發(fā)人員、研究人員和用戶之間的合作與貢獻(xiàn)對于開發(fā)強(qiáng)大且用戶友好的 L2 解決方案至關(guān)重要。

通過擁抱 L2 技術(shù)的潛力，區(qū)塊鏈社區(qū)可以克服 L1 網(wǎng)絡(luò)的限制，并為去中心化應(yīng)用開啟新的可能性。前方道路上充滿了挑戰(zhàn)和機(jī)遇，但通過正確的方法和共同的愿景，我們可以構(gòu)建一個(gè)可擴(kuò)展且包容的區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，賦予個(gè)人權(quán)力并改變產(chǎn)業(yè)。