公链崛起后Layer 2成为以太坊的护城河，解析几大Rollups方案

近两个月，公链板块异常活跃。 ADA、ATOM、SOL、AVAX、FTM，这些公链不仅在币价上突破了前期高位，还在生态建设上加大了力度，更重要的是，带来了很大的TVL，这确实是一个以太坊的危机。 作为一条公链，最重要的三点是：去中心化、安全性和可扩展性。 以太坊在安全性和去中心化方面已经趋于完美。 前面有个比特币，后面还看不出来。 后起之秀，但可扩展性一直是制约以太坊发展的瓶颈。 近年来，以太坊一直在满负荷运转。 高GAS拖累了用户，很多人被拒之门外，转向其他便宜的公链。 生态方面，虽然在7月份加入了EIP1559计划，只是让以太坊进入了通缩时代，但在降低gas费方面并没有达到预期的效果。 这对整个市场来说其实是一件好事。 应用的快速发展已经超出了EIP1559的能力。 就像重感冒的病人，给他泡一杯板蓝根也没用。 ADA加入智能合约，SOL的历史证明以太坊公链开源，大大提升了TPS。 DOT也在努力。 FTM的丰厚奖励吸引用户锁仓。 AVAX的大型机构得到大力支持。 在被一群饿狼包围的公链世界里，以太坊走得很慢。 虽然这些年我们一直期待2.0，但是2.0显然还需要很长的时间。 在这个竞争日益激烈的公链世界，如果我们慢了，我们就有被超越和淘汰的危险。 不排除以太坊。

我们可以看到，SOL、ATOM、AVAX等公链虽然为提高TPS、降低交易成本做出了巨大努力，但也做出了无法避免的牺牲。 公链有一个技术可持续性的概念。 首先需要对节点进行同步，然后同步可以在合理的时间追溯到创世块，再就是避免状态膨胀失控。 现在高TPS的公链在这几点上都做出了妥协。 最近，SOL发生了宕机事件。 好在它整个团队的运营能力都非常强，在币价出现波动的时候立马稳定下来。 分析这次SOL的宕机，其实是因为它的历史证明它使用的是快照方式，不具备追溯到创世块的能力。 SOL为了追求高TPS，对内存的要求比较高。 当硬件设施跟不上时，就会出现宕机。 可以想象，如果SOL不解决这个问题，后续宕机的风险依然存在。 令人欣慰的是，以太坊的 Layer 2 不需要在这方面做出牺牲。 Data sharding + Rollups是解决TPS最有效的方法。 按照V神的话说，layer 2可以让以太坊的TPS提升100倍。 那么2.0的64条分片链可以让全网TPS提升6400倍。 如果按现在的TPS计算为15，那么以太坊的TPS未来可以达到10万，未来分片还可以增加。 Rollups 也比 L1 的可组合性更强，未来有可能在数据分片下加入更多的 Rollups。 那么整个TPS要达到百万级别就不难了。 这点和EEA（企业以太坊联盟）的V神一样认同上述观点。

V神：Rollup有潜力让以太坊TPS达到每秒10万笔交易，甚至更多。 因此，目前公链架构的竞争实际上是其他公链与Ethereum Rollup解决方案之间的竞争。 那么作为以太坊的护城河，Rollup 现在怎么样了。

注意：layer2是一个比较大的概念。 2014年提出的侧链，2015年提出的闪电网络，2017年提出的plasma以太坊公链开源，2018年提出的Rollup，都属于layer2的概念，只是一换再换。 其中，其他方案很难解决以太坊的问题，只有Rollup看到了曙光，所以这篇文章主要讲一下为什么现阶段Rollup对以太坊如此重要。 Rollup 的出现简直就是以太坊分工的一场革命。 过去，以太坊链同时负责安全、去中心化和计算。 安全和去中心化必然有冗余的成分，这限制了以太坊的速度，再加上计算，使得以太坊链常年处于拥塞状态，而 Rollup 的出现就是为了接手复杂的计算工作。 L1只需要负责安全和去中心化。 这样的分工让效率成倍增长。 根据共识机制，Rollup 可以分为两类，基于欺诈证明的 Optimistic Rollup 和基于零知识证明的 ZK Rollup。 Optimistic Rollup 使用的欺诈证明还有另外一个分支。 一种是重新（重新）执行交易的 Optimism 方案，另一种是使用交互式证明。 同样是Arbitrum，自从最近主网上线以来，一直在大放异彩。 上线时乐观情绪不冷不热，但Arbitrum上线后立即吸纳了大量资金。 部分原因是Arbitrum上液态狗项目的巨额利润吸引了大量矿工疯狂挖矿。 目前，在Arbitrum Bridge Funding上已经超越了Polygon bridge，由此可以看出Rollup方案从根本上优于侧链方案。

回到正题，Optimism重新执行交易，也就是说，当有人提出挑战时，Optimism是在主链上模拟重新执行整个交易，这就需要Rollup区块有一个state依附于区块中的每笔交易都进行哈希值断言，占用大量的区块空间。 在 Arbitrum 的交互式证明中，许多计算都是在链下进行的。 如果挑战者提出挑战，交互证明会先在链下进行计算和判断，缩小争议范围。 当有争议的步骤缩小到单个可执行步骤时，L1只需要执行这一步，因此交互证明效率更高。 无论是Optimism还是Arbitrum，都有一个退出期，即资产从L2转移到L1需要一周左右的时间。 现在有些项目正在努力缩短这个时间，但这肯定是第三方DAPP的介入。 ，而 Optimistic Rollup 由于欺诈证明的基本原理无法做到这一点。 还有一点很重要的是，Optimistic Rollup 方案是完全兼容 EVM 的。 目前Arbitrum已经实现了全面兼容，未来Optimism也将全面兼容。 这对于生态移民非常重要。 我们也可以看到很多项目都在Optimism，Arbitrum在上线后第一时间就宣布了自己的支持。 这是完全兼容EVM优势的体现，而ZK Rollup的一大难点也在这里。 ZK Rollup 的零知识证明实现难度大，但在效率上优于 Optimistic Rollup，这可以直观地体现在交易成本上。

以上以及基于ZK Rollup的各种项目的交易手续费都远低于Optimistic Rollup，而且ZK Rollup没有退出期，几乎是layer2的完美解决方案，继承了L1的安全性和去中心化，并且TPS极高有了很大的提升，但是ZK Rollup还不能完全兼容EVM，所以V神的观点也是，短期OP，长期还是寄希望于ZK。 随着技术的发展，尤其是密码学技术（PLONK、多项式承诺等）在理论和实践上的突破，一个通用的ZK解决方案可能很快就会出现。 随着NFT的降温，公链的热度又重新燃起，Layer2现在风口浪尖。 虽然Optimistic、Arbitrum、zksync等解决方案目前还没有发币，但是从空投的角度来看埋伏一下还是可以的。 大概率最后会走上发币的路子。

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