據TheBlockCrypto報導，以太坊礦工1月份的收入達到了8億美元，超過了三年前的歷史最高紀錄，此前的高點為2018年1月的7.62億美元。而其中的40%，也就是3.11億美元來自網絡交易費用，創歷史記錄。

礦工高收入的背後，是以太坊低性能掣肘的結果，當下，ETH的TPS不可能超過25。 Layer 2的提出，特別是Optimistic Rollup與ZK Rollup的逐漸成熟，能夠讓以太坊性能提升超過300倍，讓人們看到了鏈下擴容的曙光。

Layer 2：讓大部分事情在Layer 2去做，再通過和Layer1的交互能夠將信任傳遞到Layer1。

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1、Layer 2概覽

Layer 2本質上是擴容解決方案一個類別的統稱，包括狀態通道、側鏈、Plasma和Rollup。

首先來看狀態通道。

狀態通道是最早被廣泛討論的擴容解決方案之一，它們允許參與者多次脫鏈交換事物，而僅向基礎層提交兩個事物。

儘管支付通道具有每秒數千筆交易的潛力，但它們也有一些缺點。它們不提供公開參與--必須預先知道參與者，並且用戶必須在多重簽名合約中鎖定資金。最重要的是，這種擴容解決方案是特定用於應用程序的，不能適用於擴展通用智能合約。

Raiden是以太坊上利用狀態通道的主要項目之一。此外，支付渠道的概念也被基於比特幣的閃電網絡廣泛使用。

其次來看側鏈。

側鍊是與以太兼容的、獨立的區塊鏈，它擁有自己的一致模型和區塊參數。通過使用相同的以太坊虛擬機使得側鏈與以太坊的互操作性成為可能，因此部署到以太坊基礎層的合約可以直接部署到側鏈。 xDai就是這種側鏈的一個例子。

然後來看Plasma。

Plasma是Layer 2擴容解決方案，最初由Joseph Poon和Vitalik Buterin提出。這是一個在以太坊上構建可擴展應用程序的框架。 Plasma利用智能合約和Merkle樹來創建無限數量的子鏈——父Ethereum區塊鏈的副本。

Plasma可以將事務從主鏈卸載到子鏈並允許快速而廉價的事務。 Plasma的一個缺點是，用戶需要等待很長時間才能從第二層提取資金。這點與狀態通道類似，Plasma體不能用於擴大通用智能合約的規模。 OMG網絡構建在他們自己的Plasma鏈的實現上，稱為MoreViable Plasma。而Matic網絡是另一個使用Plasma框架的改版平台的例子。

總的來說，前三類Layer 2的解決方案基本上已經逐漸凋零，一方面屬於早期技術，另一方面在功能上也存在這樣或者那樣的問題。

比如狀態通道需要鎖定相應代幣，側鏈沒能解決好退出週期問題，Plasma則需要參與者必須進行實時監控，嚴重限制。此外，雖然Plasma和狀態通道每秒可以擴展數百萬個事務，但它們不能兼容DeFi的智能合約，因此，在DeFi早已成為以太坊護城河的背景下，Plasma和狀態通道顯然無法滿足現實需求。

最後來看最重要的，也是被認為能夠解決ETH性能問題的Layer 2解決方案，Rollup。

Rollup最初由V神在2014年提出，當時被稱為“Shadow Chain”，即影子鏈。 Plasma和狀態通道等Layer 2方案的失敗，致使開發者重新重視Shadow Chain，現我們稱之為Rollup。

Rollup建立在“Shadow Chain”的基礎上，通過在鏈外執行狀態並且僅使用以太坊區塊鏈來實現數據可用性。

首先來看Optimistic Rollup。

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首先來看Optimistic Rollup。

首先來看Optimistic Rollup。

Optimistic Rollup由Consensys研究人員John Adler在2019年7月的以太坊基金會研究論壇上提出。目前，致力於Optimistic Rollup的團隊包括Optimism（前Plasma Group），Fuel Labs，Arbitrum等。

從技術層面來看，Optimistic Rollup是以太坊虛擬機（EVM）的集成化，Optimistic寓意“樂觀”，Optimistic Rollup基於Layer 2的數據對Layer1的狀態進行了“樂觀”的狀態預測，或者說，基於Optimistic Rollup的區塊鏈，傾向於相信節點不會作惡。

Optimistic Rollup的運行原理是這樣的，在Layer 2上，用戶運行了一台機器（OVM），用於處理交易和智能合約，所有日常操作都在該Layer 2機器中進行；在以太坊Layer1鏈上，用戶擁有一台相同的OVM機器，當緊急情況發生髮生時，Layer1鏈上的OVM機器就會運行。

然後來看ZK Rollup。

然後來看ZK Rollup。

然後來看ZK Rollup。

ZK Rollup最初由以太坊基金會高級研究員Barry WhiteHat於2018年提出，其安全性幾乎與Layer1（以太坊）相同，可以在一分鐘內生產區塊並將吞吐量提高至2,000 tps。 ZK Rollup實現的項目包括Matter Labs和Starkware等。

ZK Rollup的特點是用零知識證明代替了欺詐挑戰，確認時間更快，無需像Optimistic Rollup那樣需要等待兩週來完成影子鏈中的一個區塊的最終確定。

ZK Rollup為以太坊性能的大幅度提升，帶來了可能性。

以在DEX中引入ZK Rollup為例，通過ZK-Rollup技術在Layer 2上實現傳統去中心化交易所的兌換邏輯，使所有的兌換都能夠在Layer 2上完成，在降低用戶交易成本的同時保證了用戶整體的交易體驗。相比傳統DEX，基於ZK Rollup的DEX具有以下優勢：

首先，幾乎能夠做到零Gas費用，所有代幣的兌換都在Layer 2上發生；其次，為DEX帶來更高的TPS （Transation Per Second），相比傳統以太坊徘徊在15左右，基於ZK Rollup的DEX的TPS理論上能夠達到3000的數量級；最後，確保交易實時進行，由於所有交易都遷移至Layer 2上，用戶不再需要等待一個區塊的確認時間，可實現實時交易。

那麼，Optimistic Rollup與ZK Rollup，用戶更喜歡哪種呢？

根據反饋，DeFi應用的流動性提供者會更喜歡ZKR-Uniswap（構建在ZK Rollup 上的Uniswap），而非OR-Uniswap（構建在Optimistic Rollup的Uniswap），因為前者的資本效率更高。

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3、Rollup的“硬傷”

總的來說，Rollup對於以太坊具有很大的潛力，但仍正面臨諸多挑戰。

最為突出的問題在於，基於Rollup的不同DeFi應用之間的可組合性，簡單來說，就是如果不同的Rollup鏈上有不同的DeFi應用，則不同Rollup鏈之間的信息互通將比以太坊主鏈上的信息互通更加困難。

換句話說，目前基於Rollup的區塊鏈不止一條，每一條Rollup區塊鏈上都可以運行各自的應用，或者不同的應用採用了不同的Rollup技術，一旦兩個不同的DeFi應用基於不同的Rollup ，那兩者之間的通信，就會變得極其困難。

這就是Rollup正在面臨的問題。俗話說孤掌難鳴，為了保持DeFi應用的可組合性，DeFi服務器將必須在特定的Rollup鏈上進行協調。

此外，開發者遷移也存在一定的門檻。站在開發者視角，將代碼遷移至lLayer 2必然會涉及到相應的代碼改動，也就會產生一定的審計維護費用，這在一定程度上會降低開發者遷移的意願。