以太坊的進化：二層擴展與一鍵多鏈的無限潛力

發(fā)布時間 :

2025 年 3 月 18 日 03:05

TLDR

跨鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移因不同區(qū)塊鏈的架構(gòu)和共識機制各異，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致復(fù)雜且昂貴的驗證過程，限制資產(chǎn)流動；現(xiàn)有第三方橋接器面臨信任和安全挑戰(zhàn)，中心化橋接器需維持流動性，成本轉(zhuǎn)嫁用戶，一鍵發(fā)鏈如同解決三角問題是一個折中的資產(chǎn)橋接方案。
市場成熟度 OP Stack 與 Superchain 率先搶占市場，Base 已成為成功代表；AggLayer 憑借與以太坊的原生兼容性更易被接受，但需確保聚合過程的安全性和可靠性；Elastic Chain 需評判 ZKsSync 自身的發(fā)展，無論市場還是技術(shù)仍是短期看 OP，長期看 ZK。
在行業(yè)創(chuàng)新不足的背景下，DeFi 仍是 Rollup 出現(xiàn)的主要應(yīng)用。現(xiàn)階段 DePIN、RWA、大型 GameFi 在 Rollup 出現(xiàn)概率不高，SocialFi 和 NFT 市場會出現(xiàn)在 Rollup，但市場熱度未知。馬太效應(yīng)整體適合區(qū)塊鏈，無限增發(fā)的 Rollup 趨勢長期關(guān)注頭部，短期關(guān)注中下游。

一、連接鏈間的孤島：橋接器的問題

在我們進行跨鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移時，不同區(qū)塊鏈各自擁有獨特的架構(gòu)、共識機制、狀態(tài)證明和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并且缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和互操作性導(dǎo)致跨鏈通信和數(shù)據(jù)交換存在著一定的復(fù)雜性。這些驗證過程通常過于昂貴，無法在鏈上執(zhí)行。這種限制導(dǎo)致使用多簽名委員會來證明對方鏈狀態(tài)的認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)激增。所以目前沒有一種能夠?qū)崿F(xiàn)所有區(qū)塊鏈之間互操作的通用去中心化的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，這限制了資產(chǎn)在不同區(qū)塊鏈之間的自由流動。

為促進跨鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，雖出現(xiàn)了大量第三方橋接器，但這些橋接器在運營上面臨著「信任問題」的巨大的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。即使中心化橋接器能夠完全確保安全，仍需要在每個集成鏈上維持足夠的流動性來維持運營，其成本也會轉(zhuǎn)嫁給用戶。當(dāng)前存在無法滿足原生的去中心化資產(chǎn)橋接和難以對第三方橋接器產(chǎn)生信任的問題，ZKsync、Polygon、Optimism 三者分別推出了自己更加原生的 Elastic Chain、AggLayer、Superchain Explainer 的本地化多鏈擴展方案。

二、ZKsync3.0：Elastic Chain

2023 年 ZKsync 背后的主要開發(fā)公司 Matter Labs 發(fā)布了他們的 ZK Stack，這是一個允許開發(fā)者在 ZKsync 技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的區(qū)塊鏈的工具包，從本質(zhì)上講這些定制鏈都將通過彈性鏈（ Elastic Chain）相互連接，讓 ZKsync 3.0 從單個以太坊 L2 變?yōu)?The Elastic Chain。

ZKsync 3.0 協(xié)議的核心升級于 2024 年 6 月 7 日發(fā)布，是 ZKsync 現(xiàn)階段最復(fù)雜的一次升級，將 ZKsync L1 橋重新配置為共享路由器合約，以支持不斷擴大的可互操作 ZK 鏈網(wǎng)絡(luò)，ZK Rollup 框架 ZK Stack 支持的鏈之間的本地、無信任、低成本互操作性。

根據(jù) Matter Labs 的解釋：Elastic Chain 是一個由 ZK Chains（rollups、validiums 和 volitions）組成的無限可擴展網(wǎng)絡(luò)，它們通過數(shù)學(xué)驗證方法確保其安全性，并在統(tǒng)一直觀的用戶體驗下實現(xiàn)無縫互操作，旨在讓用戶在不同的 ZKsync 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的互操作性更加順滑流暢。

2.1 Elastic Chain 彈性鏈架構(gòu)

Elastic Chain 并不是單單依靠 ZK 技術(shù)實現(xiàn)的，相同也無法通過給其他非 ZK 的多鏈系統(tǒng)加上 ZK 證明的「補丁」來實現(xiàn)，先從高緯度來看其網(wǎng)絡(luò)是由ZK Router、ZK Gateway、 ZK Chains三部分來實現(xiàn)的。

1.ZK Router（ZK 路由器）：

核心路由機制：ZK Router 是 ZKSync 3.0 架構(gòu)的主要路由組件，負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的不同鏈和節(jié)點之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸；
跨鏈通信：通過高效的跨鏈通信協(xié)議，ZK Router 確保不同鏈之間的數(shù)據(jù)能夠快速、安全地傳輸，提升整體網(wǎng)絡(luò)的互操作性和性能。

2.ZK Gateway（ZK 網(wǎng)關(guān) / 出入口）：

入口和出口節(jié)點：ZK Gateway 充當(dāng) ZKSync 3.0 網(wǎng)絡(luò)的入口和出口節(jié)點，處理外部區(qū)塊鏈（例如以太坊主鏈）與 ZKSync 網(wǎng)絡(luò)之間的交互；
資產(chǎn)橋接：負(fù)責(zé)資產(chǎn)在外部區(qū)塊鏈和 ZKSync 網(wǎng)絡(luò)之間的橋接和轉(zhuǎn)移，確保資產(chǎn)能夠安全高效地在不同鏈之間流動；
交易聚合：將用戶的交易聚合成批量，然后生成零知識證明，提交到外部區(qū)塊鏈進行驗證，減少鏈上數(shù)據(jù)負(fù)載和交易費用；
中間件：整體可以理解為部署在以太坊和 ZK Chains 之間的中間件，以促進 ZK Chains 之間的全面互操作性。

3.ZK Chains（ZK 鏈本身）：通過生成和驗證零知識證明確保交易的有效性和安全性，將結(jié)果提交給 ZK Router 進行匯總和協(xié)調(diào)。并通過 ZK Gateway 和 L1 智能合約相互連接，使用 ZK Stack 構(gòu)建的完全獨立運行，可定制的自主 Rollup、Validium 或 Volitions。

據(jù) ZKsync 解釋，Gateway 是 Elastic Chain 的關(guān)鍵組件以實現(xiàn) ZK Chains 無縫結(jié)算到以太坊。通過 Gateway 提交證明和數(shù)據(jù)到以太坊，具有以下優(yōu)勢：

跨批次和跨鏈的證明合成，降低 L1 驗證成本；
狀態(tài)差壓縮對于發(fā)送到 Gateway 的小批次數(shù)據(jù)進行壓縮，并以大批次的方式高效轉(zhuǎn)發(fā)到 L1；
更快的最終確認(rèn)通過驗證鏈的證明并防止其矛盾，以實現(xiàn)低延遲的跨鏈橋接，這由大量驗證者的質(zhì)押來強化。ZK Chain 無需信任其他鏈；
活躍性每個 ZK Chain 的活躍性由其驗證者獨立管理，Gateway 不影響其活躍性，鏈可以自由離開 Gateway；
抗審查性跨鏈強制交易將比普通 L1 抗審查交易便宜，使其對所有用戶更具可及性。

ZK Chains 無需使用 ZK Gateway，可以直接結(jié)算到以太坊，并可隨時選擇離開 ZK Gateway 網(wǎng)絡(luò)而不影響其鏈的安全性。ZK Chains 可以在使用 ZK Gateway 和直接結(jié)算到以太坊之間自由切換。ZK Gateway 將由去中心化、無信任的驗證者集群操作，以確保網(wǎng)絡(luò)的彈性和可靠性。參與這個去中心化驗證過程需要 ERC20 代幣。ZKSync 網(wǎng)絡(luò)治理將指定一種代幣用于此目的（可以是 ZK 代幣）。

驗證者將收取橋接費用以及每字節(jié)狀態(tài)差數(shù)據(jù)發(fā)布到 ZK Gateway 的費用。這為驗證者提供了加入 ZK Gateway 的激勵，因為隨著越來越多的價值交易上鏈，他們的收入可以成倍增長。同時，由于驗證者提供的重新壓縮服務(wù)，通過 ZK Gateway 結(jié)算數(shù)據(jù)將比直接在以太坊網(wǎng)絡(luò)上結(jié)算更便宜，這或許也是大多數(shù) ZK Chains 可能會選擇加入的原因。

三、Polygon 2.0：Agglayer

圖源：Polygon Agglayer

3.1 Agglayer 設(shè)計溯源

與 OP Stack 和 ZK Stack 類似，可使用 Polygon CDK 創(chuàng)建的區(qū)塊鏈可直接接入 Agglayer，利用其統(tǒng)一的橋接和安全性服務(wù)，實現(xiàn)與其他區(qū)塊鏈的互操作性共同構(gòu)成了 Polygon 2.0 的核心架構(gòu)。

Agglayer 的核心思想源于 Umbra Research 提出的共享有效性排序（Shared Validity Sequencing）設(shè)計，該設(shè)計旨在實現(xiàn)多個 Optimistic Rollup 之間的原子跨鏈互操作性。通過共享排序器，系統(tǒng)可以統(tǒng)一處理多個 Rollup 的交易排序和狀態(tài)根發(fā)布，確保原子性和條件執(zhí)行。

實現(xiàn)邏輯：需要通過以下三個組件：

共享排序器：接收和處理跨鏈交易請求；
區(qū)塊構(gòu)建算法：共享排序器負(fù)責(zé)構(gòu)建包含跨鏈操作的區(qū)塊，確保這些操作的原子性；
共享欺詐證明：在相關(guān) Rollup 之間共享欺詐證明機制，以強制執(zhí)行跨鏈操作。

由于現(xiàn)有 Rollup 已具備 Layer 1 和 Layer 2 之間雙向消息傳遞功能，Umbra 僅添加了一個 MintBurnSystemContract 合約（Burn 與 Mint）來實現(xiàn)對三個組件的補齊。

工作流程：

鏈 A 上的 Burn 操作：任何合約或外部賬戶可以調(diào)用，成功后記錄到 burnTree；
鏈 B 上的 Mint 操作：排序器在執(zhí)行成功后記錄到 mintTree。

不變量和一致性：

Merkle 根的一致性：鏈 A 上的 burnTree 和鏈 B 上的 mintTree 的 Merkle 根必須相等，以保證跨鏈操作的一致性和原子性。

系統(tǒng)運行：

共享排序器負(fù)責(zé)將兩個 Rollup 的交易批次和聲明狀態(tài)根發(fā)布到以太坊。它可以是中心化的，也可以是去中心化的（如 Metis）。排序器接收交易并為 Rollup A 和 B 構(gòu)建區(qū)塊。對于 A 上的交易，如果與 MintBurnSystemContract 交互成功，則嘗試在 B 上執(zhí)行相應(yīng)的 Mint 交易。如果 Mint 交易成功，則包含 A 上的 Burn 交易和 B 上的 Mint 交易；如果失敗，則排除這兩筆交易。

3.2 Agglayer 的核心組件：

在 Polygon 2.0 的 Agglayer 中，統(tǒng)一橋（Unified Bridge）和悲觀證明（Pessimistic Proofs）是其核心組件。

1. 統(tǒng)一橋（Unified Bridge）

技術(shù)框架：

跨鏈通信：統(tǒng)一橋的核心在于實現(xiàn)不同鏈之間的無縫通信。它通過跨鏈通信協(xié)議來實現(xiàn)不同 Layer2 解決方案和以太坊主鏈之間的數(shù)據(jù)和資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。
流動性聚合：該橋梁將不同 Layer2 解決方案的流動性聚合在一起，使用戶能夠在不同的鏈之間自由移動資產(chǎn)，而無需擔(dān)心流動性分散的問題。

實現(xiàn)邏輯：

消息傳遞：統(tǒng)一橋通過消息傳遞機制來實現(xiàn)跨鏈通信。消息包含交易的相關(guān)信息，并通過橋梁協(xié)議在鏈之間傳遞；
資產(chǎn)鎖定與釋放：當(dāng)用戶在一條鏈上鎖定資產(chǎn)時，統(tǒng)一橋會在目標(biāo)鏈上相應(yīng)地釋放等值資產(chǎn)。這一過程需要使用智能合約來確保安全和透明；
互操作性協(xié)議：為了確保不同鏈之間的互操作性，統(tǒng)一橋采用標(biāo)準(zhǔn)化的互操作性協(xié)議。這些協(xié)議定義了如何處理跨鏈交易、如何驗證交易的有效性，以及如何處理潛在的沖突。

圖源：Aggregated Blockchains: A New Thesis

2. 悲觀證明（Pessimistic Proofs）

技術(shù)框架：

安全性：悲觀證明是一種安全措施，旨在防止欺詐性交易。它通過在交易驗證過程中引入額外的驗證步驟，確保所有交易都是有效的；
延遲驗證：與樂觀證明（Optimistic Proofs）不同，悲觀證明假設(shè)交易可能是惡意的，并在確認(rèn)之前進行全面驗證。

實現(xiàn)邏輯：

初始驗證：在交易被提交后，系統(tǒng)會立即進行初步驗證。這包括檢查交易的基本信息和簽名的有效性；
深度驗證：在初步驗證通過后，交易會進入深度驗證階段。系統(tǒng)會調(diào)用一系列智能合約，檢查交易的復(fù)雜性和潛在的風(fēng)險；
爭議解決：如果在驗證過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，系統(tǒng)會觸發(fā)爭議解決機制。這一機制允許用戶和驗證者提交額外的證明，以解決爭議并確保交易的最終有效性。

通過統(tǒng)一橋和悲觀證明，Agglayer 能夠提供一個高度安全、可擴展且互操作的區(qū)塊鏈環(huán)境。這些組件不僅增強了系統(tǒng)的安全性，還簡化了跨鏈交易的操作，使用戶能夠更加輕松地在不同鏈之間進行交互，擴展內(nèi)容見 YBB Capital 往期文章《從模塊化到聚合，探索 Polygon 2.0 的 Agglayer 核心》（1）

四、Optimism：Superchain Explainer

Optimism 于 2023 年率先開啟了一鍵發(fā)鏈的道路，第一項工作即為 OP Stack 建立一個統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。OP Stack 是以太坊擴展解決方案——The Optimism Superchain 的啟動平臺，同時也是是所有使用 OP stack 構(gòu)建的 L2 進行交互和交易的樞紐。

想必大家對于 OP Stack 已經(jīng)較為熟悉，為做簡述，Optimism Superchain 會共享一個共同的 OP Stack 開發(fā)堆棧、橋接、通信層和安全性，以確保各個鏈能夠協(xié)調(diào)一致地進行通信，并作為一個單獨的單元發(fā)揮作用。該結(jié)構(gòu)可細(xì)分為五個不同的層，每個層都有其特定的目的和功能：

數(shù)據(jù)可用性層決定了基于 OP 棧的鏈原始輸入主要通過以太坊 DA 獲取；
排序?qū)涌刂朴脩艚灰椎氖占娃D(zhuǎn)發(fā)方式，通常由單個序列器管理；
衍生層將原始數(shù)據(jù)加工成執(zhí)行層的輸入，主要使用 Rollup；
執(zhí)行層定義系統(tǒng)狀態(tài)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換功能以太坊虛擬機（EVM）是中心模塊；
結(jié)算層允許外部區(qū)塊鏈通過基于證明的故障證明查看 OP 堆棧鏈的有效狀態(tài)。

相比于 Elastic Chain 和 Agglayer，Optimism Superchain 出現(xiàn)最為早期搶先占領(lǐng)了市場，也跑出了 Base 并在每天 Gas 支出中占據(jù)了絕大部分開支，直觀反應(yīng)出了 Base 的鏈上活躍度。

圖源：Dune Optimism – Superchain Onchain Data

五、一鍵發(fā)鏈的主觀思考

5.1?AggLayer、Superchain、Elastic Chain 的競爭看法

（本章節(jié)僅代表作者個人觀點）

以上三種擴展方案均是圍繞各自 Rollup 擴容敘事的一種延展，從市場成熟度出發(fā) OP Stack 與 Superchain 率先搶占了市場，Base 已經(jīng)是最為成功的代表。

AggLayer 的原生兼容性較為優(yōu)勢，可直接在現(xiàn)有的以太坊網(wǎng)絡(luò)上運行，不需要對底層協(xié)議進行大幅度修改，更容易被現(xiàn)有的以太坊用戶和開發(fā)者接受，這種方案的優(yōu)點是能夠有效利用現(xiàn)有的以太坊網(wǎng)絡(luò)，其挑戰(zhàn)在于如何確保聚合過程的安全性和可靠性。

Elastic Chain 現(xiàn)階段的初步判斷是需評判 ZKsync 生態(tài)的發(fā)展和社區(qū)的建設(shè)，如果 ZK sync 自身沒有發(fā)展起來，Elastic Chain 后期吸引開發(fā)者和維持社區(qū)的激情可能會受到阻力，無論是市場還是技術(shù)角度考慮，仍是短期看 OP 長期看 ZK。

另上述三種方案都會帶來 Rollup 的原生問題：中心化程度較為集中。隨著近期出現(xiàn)的 Based Rollup 的擴容方案在未來可能也會是一個潛在的競爭對手，它把排序器直接交給了 L1 即以太坊本身的方式，讓 L2 不再需要額外的排序器或者復(fù)雜的驗證步驟。這種較為原生的擴容，雖然也會存在一些潛在 MEV 問題，但后續(xù)發(fā)展仍值得關(guān)注。

圖源：ZKsync – Introducing the Elastic Chain

5.2 Rollup 未來的發(fā)展趨勢和應(yīng)用的創(chuàng)新

整體來看，隨著「一鍵發(fā)鏈」的推動，作為以太坊主流擴容方式的 Rollup 數(shù)量將不斷增加。即便是 2023 年比特幣生態(tài)的大爆發(fā)，其非原生擴展也借鑒了許多以太坊的擴容邏輯。在市場創(chuàng)新不足的背景下，Rollup 的應(yīng)用創(chuàng)新和影響可能有限。

對于每條 VM 鏈，無論市場變化如何，TVL 仍是主要指標(biāo)，因此最先出現(xiàn)的應(yīng)用仍是各類 DeFi 協(xié)議。此外可能會出現(xiàn) SocialFi 協(xié)議和 NFT 交易市場。

其他賽道中，DePIN 在 Rollup 和 L1 上難以發(fā)展，龍頭可能出現(xiàn)在 Solana；RWA 概念在 L1 上發(fā)展概率較大但在 Rollup 上信心不足；GameFi 也會出現(xiàn)，但大型游戲只會在專注于 GameFi 的 Rollup 上有機會。因此，現(xiàn)階段最確定的應(yīng)用仍是 DeFi 類。

然而，區(qū)塊鏈的馬太效應(yīng)明顯，多鏈時代的到來，資源將集中于頭部項目，強者恒強，末尾淘汰。