解读以太坊 Layer 2 竞争格局及趋势(2)

由于欺诈证明的存在和挑战期的限制，用户提现时有一周的等待时间，这也是 OE 现在的弊端，可以通过流动性提供者的方案解决。如果 OE 中的一个验证者证明了用户的一笔交易是正确的，在规定时间后会真实提现，那么他就可以充当流动性提供者，提前将资金预支给用户，等待用户提现完成再偿还，以赚取挑战期内的利息。或者用户所需的应用都在 OE 上，用户也就无需提现到主链上。

在费用方面，用户在向 OE 智能合约转账和提现时需要消耗 Gas 费，在 OE 中进行交易时也许支付 Gas 费给运营者。OE 中的 Gas 费计算方式与主网有所不同，例如在 OE 上的 Gas Price 是固定的常数，目前初始值为 1Gwei，无需用户再进行设置。

Arbitrum Rollup

Arbitrum Rollup 由 Offchain Labs 团队实现，同样基于 Optimistic Rollup 技术，目前发布了测试网 V4 版本，这是未来主网的候选版本。Arbitrum 在 Offchain Labs 的规划中除了 Rollup 之外，还有未上线的适用于其他应用的状态通道和侧链。目前 Arbitrum Rollup 的测试网生态版图包括 Bancor，Balancer，Bounce，MCDEX 和 Arbiswap （Uniswap 的 Arbitrum 版本）等应用，也包括 Chainlink 和 The Graph 这样的基础设施。

图 1：Arbitrum 架构

如上图所示，Arbitrum 建立在以太坊之上，使用 EthBridge 维系 Layer 1 和 Layer 2 之间的连接，调用 EthBridge 合约可以实现主网与 Arbitrum 链的交互。AVM Architecture 之上是 Arbitrum 底层运行的虚拟机 AVM，ArbOS 完全在 AVM 中运行，负责管理和执行智能合约。最重要的是，ArbOS 为智能合约提供了与 EVM 兼容的执行环境。左上方的用户在使用钱包或前端工具与 Arbitrum 进行交互时，无需使用新的工具，开发人员也无需进行额外开发，可以直接将现有的 Solidity 合约转移到 Arbitrum 中。

与 Optimistic Rollup 的思路相同，Arbitrum Rollup 使用欺诈证明保证网络安全。相同的，Arbitrum 中也会有专门的运营者和验证者，运营者需要缴纳押金防止作恶。专门的验证者对运营者错误行为进行监督，否则每个交易参与者都亲自验证监督的话，会影响用户体验。在进行争端仲裁时，Arbitrum 会在链下对争议内容进行拆分，在确定了最小的争议范围之后再调用以太坊合约进行决策。因此在 Layer 1 层面的验证上，Arbitrum 的效率会更高。

在 Arbitrum 中，同样需要为使用虚拟机支付 Gas，这体现为 ArbGas，也是对 Arbitrum 运营者的经济补偿。ArbGas 用于评估 AVM 中执行计算所花费的时间，1 亿 ArbGas 大约等于 2020 年初 Offchain Labs 开发者电脑的 1 秒 CPU 时间。每条 AVM 指令的 ArbGas 成本是通过测量设置的，与以太坊中的 Gas 计算有所不同。目前在测试版本中，默认的费用设置为零。

zkSync

zkSync 由 Matter Labs 开发实现，基于 ZK Rollup 技术，通过密码学证明链上数据的真实性保证资产安全。运营者在上传数据时会附加有效性证明，主网可以在数据上传时即时验证信息，所以让 Layer 2 达到和主网同等的安全性。目前 zkSync 的生态包括 Curve、AAVE、Balancer、1inch 等，已经上线了主网，2.0 版本的主网预计在 2021 年 8 月上线。

zkSync 以用户资金安全为首要目标，使用了加密技术 PLONK 和 RedShift。其中 RedShift 是一种透明通用的 SNARK，由纽约大学的 Assimakis 和 Matter Labs 的 Konstantin、Alexander 研究发现。在使用 zkSync 时，交易有两部分成本：1. Layer 2 上的状态储存和 SNARK 生成成本，这取决于硬件的使用；2. 运营者支付将数据传回以太坊主网上的成本以及验证 SNARK 证明的成本，这取决于以太坊上的 Gas Price 价格。ZK Rollup 最大的阻碍就是与智能合约相关的有效性证明的验证成本过高，因此不适用于智能合约的场景。zkSync 通过重新对智能合约编写让其适用在 ZK Rollup 中使用。但需要开发者重新使用 Zinc 语言部署合约，这将是目前 zkSync 未来最重要的计划之一。

涉及 zkSync 中的交易转账时，用户可以使用转账的代币支付 Gas 费，没有必须使用 ETH 的要求。目前 zkSync 网络是由集中管理的方式运营，未来将引入多个角色让网络更分散，例如引入 PoS 共识机制等。为了维持运营者的收支平衡，zkSync 中的费用会随着主网 Gas 费改变，但保证 zkSync 的使用费用始终比以太坊网络低，ETH 转账低 20 倍以上，ERC20 代币转账低 100 倍以上。未来 zkSync 还将推出自己的代币用于治理和抵押，并上线更手续费更低的平台 zkPorter。