解读以太坊 Layer 2 竞争格局及趋势

以太坊的扩容问题迫在眉睫，而以太坊 2.0 分片规划开发缓慢，Layer 2 上的扩容解决方案在短期内最有可能改变以太坊的拥堵现状。以太坊中践行 Layer 2 扩容的团队基于相同或不同的技术方案，例如 Rollup 和 Plasma，进行相应的产品化落地。目前大部分产品还处于开发阶段，它们之间的格局将影响到以太坊生态的格局。本文根据 Layer 2 开发团队对外披露的方案，对其实用性进行解读和评估，总结 Layer 2 项目的发展趋势以及目前 Layer 2 方案面临的问题。

如何理解 Layer 2 方案以及竞争力Layer 2：底层与应用的中间商

Layer 2 解决方案的思路是将本应该在 Layer 1 上运行的计算过程放到链下，将结果传回链上确认。无论是普通的转账，还是复杂的智能合约，都可以通过 Layer 2 方案实现快速交易以节约 Gas 费。Layer 2 作为以太坊中的扩容工具，也是连接底层网络和上层应用的中间层。从这个角度看，人们对 Layer 2 有两方面的要求：应用需要 Layer 2 进行快速清算；主网和用户需要 Layer 2 保证计算结果的正确性以及资金安全。

一般来说，例如 Rollup 和 Plasma 技术，是通过主链上的智能合约来实现 Layer 2 层和主链之间的交流，用户通过与智能合约交互实现在 Layer 2 层上的充值与提现，Layer 2 通过更新状态将结果传回主链上。但是状态更新不是自动进行的，需要指定负责人来执行，也就是 Layer 2 的运营商。以 Rollup 为例，虽然任何人都可以进行 Rollup 的操作，但在链下进行计算和主链上更新需要花费资源，因此需要对运营商进行经济激励才能保证 Rollup 运行。尤其是对于需要欺诈证明和挑战期的方案来说，如果没有合适的激励方式，那么很难维持项目的可持续。Layer 2 上的交易费用由用户承担，运营商会收到这些奖励。侧链作为广义上的 Layer 2 方式也是通过这种方式运行，侧链有独立的验证节点，用户在使用侧链或进行跨链时要向侧链的节点发出请求。Layer 2 是底层与网络应用之间的中间商，会因提供便利而收取费用。

Layer 2 方案竞争力的体现

换一个角度考虑，Layer 2 与底层网络和应用这两者的发展都相关，如果底层网络以太坊出现问题，导致无人使用也就无需 Layer 2 扩容。如果 Layer 2 上没有繁荣的应用生态，也不会有用户使用，那同样没有存在的必要。既涉及到应用又涉及到用户，这样来说，Layer 2 方案之间的竞争颇具公链竞争的态势。但不同的是，用户退出公链生态就几乎无法转移到其他生态中使用，除非卖出所有公链中所有资产，而 Layer 2 上的用户可以自由在 Layer 2 上进入和退出。如果 Layer 2 上的应用不具有吸引力，用户可以随时转移到其他 Layer 2 上的应用中。在现在的环境下，对于用户来说 Layer 2 本身没有吸引力，使用 Layer 2 关注的更多是上面的应用。所以对于 Layer 2 要注重两个方面的体验，开发者的体验和用户的体验。

以太坊在开发者社区已经形成了护城河效应，因此对于 Layer 2 来说，越接近以太坊的开发环境，就越能获得开发者的青睐。尤其是 Layer 2 的很多目标应用都已经部署在主网上，如果需要开发者再针对 Layer 2 环境进行开发，那么十分耗费时间精力。就像每一种新技术，Layer 2 方案也具有先发优势，尤其是以太坊用户都在期待 Layer 2 网络上线，因此尽快地开发 Layer 2 解决方案并部署热门应用是 Layer 2 目前提高竞争力最有效的途径。

在提高用户体验方面，首先要做的是保护用户的资金安全。其次，要让用户无感地在主网和 Layer 2 之间移动，如果其中操作繁琐，则会造成用户门槛进而影响使用人数。还有 Layer 2 的立足之本，用户需要在 Layer 2 达到比主网更流畅的用户体验，并且能有效节约 Gas 费。

综合来说，人们为使用 Layer 2 付出的成本以及得到的便利的综合评估，就是各 Layer 2 的竞争力。

Layer 2 解决方案及特点

Layer 2 的技术解决方案可以分为几种，例如状态通道、侧链、Plasma 和 Rollup 等，同一种技术也会由不同的团队开发成不同的版本。下面是目前热门 Layer 2 解决方案及特点。

Optimistic Ethereum

Optimistic Ethereum （OE）是由 Optimism 公司开发实现的基于 Optimistic Rollup 技术的 Layer 2 网络，计划主网于 2021 年 7 月上线。目前测试网上已经有 Synthetix 和 Unipig （Uniswap 的 Layer 2 版本）两个应用的 Demo 版本，他们也将成为主网上线后的第一批应用。

OE 上使用了自创的 OVM 虚拟机，相当于 Layer 2 上 EVM 的代替版。由于执行环境不同这两者不完全相同，在主链上执行的智能合约需要转义成适用于 OVM 的操作码。在 OE 中，需要通过欺诈证明和挑战期来确定状态的正确性，其中涉及在 Layer 1 上的多次交易，而且需要一定的时间。Layer 2 上状态的最终确认需要 7 天的时间，如果存在欺诈交易则会回滚。OE 的安全性也来源于欺诈证明的保证，那些揭示错误交易并在 OE 上提交证明的用户会因此受到奖励。为了防止运营者无成本作恶，成为运营者需要在以太坊上存入诚信保证金。如果他们的欺诈行为被验证者发现，那运营者的保证金就会部分交给验证者，部分被销毁，这是出于运营者可以在验证者提出证明前抢跑的考虑。