以太坊拥堵的解药，一文读懂主流二层网络有哪些

自以太坊成为去中心化应用（DApp）和智能合约的基石以来，其可扩展性问题（Scalability）一直是制约其发展的核心瓶颈，高昂的 Gas 费用和缓慢的交易确认速度，让许多用户和开发者望而却步，为了解决这一难题，“二层网络”（Layer 2，简称 L2）应运而生。

以太坊本身作为“一层网络”（Layer 1），负责保障去中心化、安全性和最终结算，二层网络则是在以太坊主链之上构建的扩展解决方案，它将大部分计算和交易处理移至链下进行，仅将最终结果提交回主链进行确认，这种“rollup”的核心思想，使得二层网络在保持以太坊安全性的同时,极大地提升了交易速度并降低了成本。

目前市场上主流的以太坊二层网络有哪些呢？它们又可以被归为哪些技术流派？本文将为您详细梳理。

二层网络的核心技术分类

在深入了解具体项目之前，我们首先需要明白二层网络的两大技术路径：Optimistic Rollup（乐观汇总） 和 ZK-Rollup（零知识汇总）。

1. Optimistic Rollup（乐观汇总）

   • 核心思想：“乐观地”假设所有提交上来的交易都是有效的，如果没有人提出异议，这些交易就会被最终确认，只有在有人能证明某笔交易存在欺诈时,才会启动挑战机制。
   • 优点：技术实现相对简单，与 EVM（以太坊虚拟机）高度兼容,使得现有以太坊应用可以相对容易地迁移。
   • 缺点：为了防止欺诈，存在一个“挑战期”（通常为 7 天），在此期间，资金无法立即提取,存在一定的延迟风险。

2. ZK-Rollup（零知识汇总）

   • 核心思想：使用一种名为“零知识证明”（Zero-Knowledge Proof, ZKP）的密码学技术，生成一个极小的、可以验证的证明，来向以太坊主链证明一批交易的有效性,而无需透露任何交易细节。
   • 优点：交易可以即时结算，没有挑战期，安全性更高，由于数据量极小，能更有效地降低 Gas 费。
   • 缺点：生成 ZK 证明的计算量巨大，对技术要求极高，与 EVM 的完全兼容性仍在发展中,部分项目需要修改智能合约才能部署。

理解了这两大分类,我们再来看具体的项目。

主流二层网络项目一览

Optimistic Rollup 阵营的代表

Arbitrum

• 特点：目前用户量和 TVL（总锁仓价值）最高的 Optimistic Rollup 项目之一，它以其卓越的开发者体验和对 EVM 的完全兼容性而闻名，Arbitrum 有两个主要版本：Arbitrum One（主网）和 Arbitrum Nova（一个更注重成本效益的版本）。
• 优势：生态极其繁荣，几乎所有主流 DeFi 协议（如 Aave, Uniswap, Curve）和 NFT 市场（如 OpenSea）都已部署,用户和开发者几乎感觉不到从以太坊迁移过来的学习成本。
• 代表应用：GMX, Synapse, Radiant Capital。

Optimism (OP Mainnet)

• 特点：由以太坊基金会孵化的 Optimistic Rollup 项目，是 L2 领域的先驱之一，它以其简洁的架构和“无许可”的部署理念著称，Optimism 采用了独特的“OP Stack”（旧称 OVM），其技术栈已被其他多个 L2 项目采用。
• 优势：技术理念纯粹，对以太坊生态的愿景深远，其治理代币 OP 持有者可以对协议的未来发展方向进行投票。
• 代表应用：该链上原生项目 Bedrock，以及由其技术栈驱动的 Base 等其他 L2。

zkSync Era

• 特点：这是一个非常特殊的项目，它最初是一个 Optimistic Rollup，但现在已经全面升级为 ZK-Rollup，并完全兼容 EVM，是“ZK-EVM”领域的领头羊，zkSync Era 致力于提供与以太坊主链几乎无差别的开发体验。
• 优势：结合了 ZK-Rollup 的安全性和即时结算优势，同时保留了 EVM 的兼容性，被认为是未来 L2 发展的重要方向之一。
• 代表应用：Matter Labs（其开发团队），以及在其上部署的协议如 SyncSwap。

ZK-Rollup 阵营的代表

Starknet

• 特点：由 StarkWare 公司开发的 ZK-Rollup 项目，采用 STARKs（可扩展的透明知识论证）技术，它不完全兼容 EVM，而是有自己的 Cairo 虚拟机，开发者需要使用 Cairo 语言来编写智能合约。
• 优势：理论上的扩展性极高，成本极低，STARKs 技术不需要可信设置,安全性基础更牢固。
• 代表应用：Argent（钱包项目），以及在其上构建的 DeFi 协议如 Jupiter, Bribe。

zkSync (Legacy)

• 特点：在 zkSync Era 升级之前，这是 zkSync 的版本，它是一个非 EVM 兼容的 ZK-Rollup，主要专注于支付和资产转移场景,其性能已经得到了市场的验证。
• 优势：技术成熟,稳定可靠。
• 现状：目前已逐渐被功能更强大的 zkSync Era 所取代。

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• 特点：一个致力于构建完全 EVM 兼容的 ZK-Rollup 的项目，它利用了零知识证明的 C++ 实现，旨在提供一个高性能、低成本的 ZK-EVM 解决方案。
• 优势：EVM 兼容性是其最大卖点，降低了开发者的迁移门槛，团队实力雄厚，获得了包括 Polychain、a16z 在内的多家顶级机构的投资。
• 代表应用：目前正处于生态早期发展阶段,已有不少项目宣布将部署其上。

Polygon zkEVM

• 特点：由 Polygon 开发的 ZK-EVM，是另一个完全兼容 EVM 的 ZK-Rollup 方案，它提供了与以太坊主链完全相同的开发环境,使得现有智能合约无需任何修改即可部署。
• 优势：背靠 Polygon 强大的生态系统和品牌影响力,拥有强大的社区和开发者支持。
• 代表应用：Aave, Curve, Uniswap 等主流协议均已在其上部署了分叉版本。

其他值得关注的技术形态

除了上述两大主流 Rollup 技术，还有一些其他形态的 L2 解决方案：

• 侧链（Sidechains）：如 Polygon PoS（旧称 Matic），侧链拥有自己独立的共识机制，与以太坊主链的安全性是分离的，它们交易速度快、费用低，但需要桥接资产，存在一定的中心化风险，它们通常不被认为是真正的“二层网络”，而是“平行链”。
• 状态通道（State Channels）：如 Lightning Network（用于支付）和 Raiden Network（用于 ERC-20 代币），这是一种更轻量级的 L2 方案，参与方在链下进行多轮交易，只在开启和关闭通道时与主链交互，优点是极致的隐私和性能，缺点是主要适用于点对点场景,扩展性有限。

总结与展望

以太坊二层网络已经形成了一个百花齐放、技术多元的繁荣生态，从 Optimistic Rollup 的成熟稳定，到 ZK-Rollup 的未来潜力,每个项目都在用自己的方式为以太坊的可扩展性贡献力量。

对于用户而言，选择哪个 L2 取决于具体需求：如果你是 DeFi 重度用户，追求最丰富的应用生态，Arbitrum 和 Optimism 是首选；如果你对成本极度敏感，且愿意接受非 EVM 的开发环境，Starknet 是一个不错的选择；如果你看好 ZK 技术的未来，并希望无缝迁移现有以太坊应用，zkSync Era 和 Polygon zkEVM 则值得重点关注。

可以预见，随着以太坊“The Merge”后向 POS 的成功转型以及未来的“坎昆升级”（Dencun Upgrade）等网络改进，二层网络将迎来更广阔的发展空间，它们不仅是以太坊生态的“扩容引擎”，更是通往一个更高效、更普惠、更强大的去中心化未来的关键桥梁，这场围绕可扩展性的竞赛，最终受益的将是整个 Web3 生态。