L2 生态系统已经在增强行业的可扩展性、效率和可用性方面取得了显著进展。

撰文：Binance Research

编译：深潮 TechFlow

近期，L2 群雄并起，市场竞争日趋激烈。

几乎所有的链都在说自己成本低效率高，各家也都有做模块化，增加扩展性和建设 L3 的趋势。

我们需要怎样的 L2，目前 L2 赛道中各家的特色如何，有哪些正在进行的动作？而在未来，L2 又会演化出哪些新趋势？

币安研究院之前发布了名为《The L2 Evolution》的研究报告，对上述问题进行了详细的回答和展望。报告重点分析不同 L2 方法的复杂性,评估它们在市场中的当前地位,并更深入地研究当前 L2 市场格局有可能产生的新方向。

鉴于报告较长，深潮对该报告进行了解读和整理，以帮助大家集中、快速和系统的了解 L2 市场上各家的情况，并对未来机会进行预判。

关键摘要：

• L2 演化出了新的趋势,包括 Superchain、L3 和 Hyperchain。这些进步正被多种 L2 采用,有望成为下一代以太坊扩展的基石,简化开发流程,增强安全性,并在生态系统中建立更大的互操作性。
• Optimism 的 OP 堆栈正在往超级链走，具有高度互操作性,Bedrock 升级代表实现他们的愿景迈出的初步一步。
• Arbitrum 也处于以太坊扩展前沿,通过 Arbitrum Orbit 开发 L3 网络,在 Arbitrum L2 上提供一个部署定制链的无许可框架。
• zkSync 提出了 Hyperchain,这是一组可定制的无信任链接区块链,实现超扩展性、改进的可组合性和增强的安全性。
• StarkWare 正在开发一个多层解决方案,探索 L3 用于定制扩展,并利用 L2 进行通用扩展。
• Polygon 2.0 旨在通过统一其 L2 解决方案套件来创建「互联网的价值层」,其中包括 Polygon PoS、Supernets 和 zkEVM。

市场背景

可扩展性是当前以太坊面临的核心挑战,以太坊本身很难达到与互联网相当的规模。

当前的 L2 解决方案也都存在局限性,无法成为应用程序的最佳选择。它们要么牺牲了可扩展性,要么增加了对特定生态系统的依赖风险。

跨链互操作性仍然是痛点。现有的跨链桥脆弱且常被攻击。

L2 发展的下一个阶段,就是要简化 Rollup 的部署流程,降低开发者的门槛。目标是实现「一键式」部署 Rollup 链,就像创建一个网页一样简单。

每条 Rollup 链现在都需要自己搭建基础设施,这导致资源浪费和高度碎片化。新的 Rollup 模式可以实现基础设施的共享和互操作,减少资源冗余。

新的案例如 OP Chains ，Arbitrum Orbit, 和 hyperchains on zkSync 等。

关键玩家 1：Optimism 和 OP Stack

Optimism 是 OP Mainnet 背后的团队,OP Mainnet 是与 EVM 兼容的乐观 rollup,已于 2021 年 12 月上线,是领先的以太坊 L2 解决方案之一。截止 6 月,OP Mainnet 的总锁仓价值超过 22 亿美元,在所有以太坊 L2 解决方案中占有第二大市值,总市场份额超过 23%。

2022 年 10 月,Optimism 推出了 OP Stack,这被描述为「高度可扩展、高度互操作的各种区块链的模块化开源蓝图」。这标志着 Optimism 在以太坊可扩展性世界的设计和愿景进化,不仅仅是运行他们的乐观 rollup 解决方案。

OP Stack 引入了我们对所谓「Hyperchain」的概念,指的是基于 OP Stack 构建的高度集成和统一的 L2 区块链网络。

Optimism 在这一新的阶段中最新发展是他们的旗舰 L2 rollup 迁移到 Bedrock,这是 OP Stack 的第一个官方版本,为他们的产品带来了许多运营和用户改进。

OP Stack 详解

OP Stack 是一个标准化、共享和开源的开发栈,为 OP Mainnet 提供动力。它由组成 Optimism L2 rollup 的各种软件组件组成,并可以用于创建网络共享、互操作和协调的 L2 区块链集合。

从本质上讲,OP Stack 旨在简化 L2 区块链的创建,可以看作是一个「搭建 L2」的超市。

关键组件如下：

数据可用层:该层定义了 OP Stack 链的原始输入发布到何处。大多数 OP Stack 模块使用以太坊数据可用层,OP Mainnet rollup 使用的就是该模块。

排序层:该层确定了 OP Stack 链上的交易如何被收集和发布到数据可用层。在当前状态下,OP Stack 的排序器模块是一个单一排序器设置。未来拟议的修改将包括多个排序器以增强平台的去中心化。

派生层:该层定义了如何处理来自数据可用层的原始数据,以形成发送到执行层的输入。它与数据可用层非常紧密相关,因为它必须了解如何解析来自那里的原始数据。

执行层:该层定义了 OP Stack 链中的状态以及在接收来自派生层的输入后状态的变化方式。当前 OP Stack 中使用的执行层模块是一个稍加修改的 EVM 版本。

结算层:该层传统上处理从区块链取回资产,首先证明目标区块链的状态,然后根据该状态处理取回。更广泛地说,对于 OP Stack,结算层允许第三方区块链意识并建立对 OP Stack 链状态的视图。

治理层:这指的是用于管理升级、设计决策和系统配置的一般工具和流程集。与其他层相比,这是一个更抽象的层,可以包含各种各样的机制。

OP Stack 的好处：

可扩展性:OP Stack 的代码是针对其他构建者会想要使用和在其上构建而设计的。因此,他们的代码是开源的,通常是模块化的。

简单性:他们努力使他们的代码尽可能简单,并倾向于重用经过实战考验的现有代码。

可理解性:现有的以太坊开发人员可以相对轻松地在 OP Stack 上构建。

客户多样性:跨 OP Stack 可以实现多个客户端实现。

Bedrock 升级带来的好处

更低的费用：Bedrock 实施了优化的数据压缩策略以最小化数据成本。现在每笔交易的平均费用降低了超过 77%。这也使得 Optimism 的 L2 rollup 现在成为最便宜的 Etheruem L2。

用户体验改进：尤其是对于那些与 L2 rollups 不太熟悉或经验较少的用户，这是对用户体验的增强。

改进的证明模块化：Bedrock 从 OP Stack 中抽象出了证明系统（针对图 2 中的结算层），因此 OP Stack 链可以使用故障证明或有效性证明（即 ZK-proof）进行交易验证。值得注意的是，已经有一个 RFP 在为 OP Stack 建立一个 ZK 有效性证明器。

改进的节点性能：Bedrock 允许在单个 rollup「块」中执行多个交易，而不是之前的「每块一个交易」模型。在当前的交易量下，这将使状态增长减少约 15GB/ 年。

总结：OP Stack 帮助拆解了构建 L2 链所需的各种组件，Bedrock 是这种软件的第一个实现。关键词：模块化。

OP 的 Superchain 架构

在 Bedrock 升级之后，Optimism 的下一步是开始将自己升级为 Superchain。

Superchain 被设想为一个去中心化的 L2 链网络（称为 OP Chains），它们共享安全性、通信层和一个开源技术堆栈（即 OP Stack）。

这些链将被标准化，旨在作为可互换的资源使用。这种标准化将使开发者能够创建针对 Superchain 作为一个整体的应用程序，而不仅仅是应用程序运行的底层链。

Superchain 的好处：

加固和安全的代码基础：随着链的数量增长，每个链都共享并为支撑它们的模块化和标准化代码库做出贡献，从而加固了系统。

原子级跨链可组合性：不同的 OP 链之间无缝地同时进行交易，无需桥接或中介。

通用的以太坊基础设施：允许现有的以太坊开发者无缝地切换到构建 OP 链。

加入 Op 的项目：

Optimism 的 L2 rollup 链，在 Bedrock 升级之后，是 Superchain 的第一个成员

Coinbase 的 Base L2 将是第二个成员，今年上线主网。

Worldcoin 也承诺在 OP Stack 上建设。

Conduit 旨在使开发者更容易启动自己的 OP Stack rollups，最终成为 Superchain 的一部分。

Aevo，一个去中心化的期权交易所，最近与 Conduit 合作，基于 OP Stack 推出了其 rollup，Conduit 操作 Aevo rollup 序列器。

BNB Chain 也宣布了 opBNB 的测试网，这是他们基于 OP Stack 的 EVM 兼容 L2 链。

在 NFT 世界中，去中心化的 NFT 市场 Zora 最近推出了 Zora Network。基于 OP Stack 的 L2，旨在使 NFT 更便宜、更易于访问。他们的文档指出，在 Zora 上铸币的成本可以低于 0.50 美元，交易在几秒钟内得到确认。

关键玩家 2：Arbitrum Orbit

Arbitrum 自 2021 年 8 月上线以来，目前是最大和最主要的 L2 网络,总锁仓价值超过 59 亿美元。占总市场份额的 60% 以上。

Arbitrum 生态系统产品：

Arbitrum One: Arbitrum 生态系统的第一个和核心主网 Rollup。

Arbitrum Nova:这是 Arbitrum 的第二条主网 Rollup,面向那些对成本敏感且对交易量要求很高的项目。

Arbitrum Nitro:这是为 Arbitrum L2 提供支持的技术软件栈,使 Rollup 能够更快、更便宜和更兼容 EVM。

Arbitrum Orbit:在 Arbitrum 主网之上创建和部署 L3 的开发框架。

什么是 Layer-3?

L3 网络,有时被称为应用程序链,是构建在 L2 之上的专用网络,每个都托管支持特定去中心化应用程序的智能合约。

要理解 L3 的最简单方法就是把它们想象成 L2 的 Rollup。 它们与在 L1 上进行结算不同,L3 是与 L2 进行结算。

Arbitrum Orbit 的用武之地

Orbit 是一个允许任何人在 Arbitrum L2 链之上部署 L3 链的无需许可的开发框架，无需许可

通过 Orbit,Arbitrum 打算支持以下用例的协议,以启动自己的 L3 链:

• 第 3 层 Rollup:启动类似 Arbitrum One 的 L3 Rollup 链。
• 第 3 层 AnyTrust:启动类似 Arbitrum Nova 的 L3 AnyTrust 链。
• 可定制的第 3 层:基于 Arbitrum Nitro 在 Arbitrum L2 链上部署针对特定应用程序需求的定制 L3 链。这包括隐私、权限、手续费代币、治理等组件。

总结：通过这个解决方案，Arbitrum 的目标是吸引那些希望有更多控制权并寻求可定制性的开发者，允许他们根据自己的特定要求分叉并自由地调整 Arbitrum 源代码。甚至将他们的解决方案品牌化为「定制链」。

关键玩家 3：zkSync 和 Hyperscaling

zkSync Era，Matter Labs 的 zkEVM rollup 版本。自从在其主网上部署以来，zkSync Era 已经成为最广泛使用的 L2 和 zkEVM 解决方案之一，已超过 6.25 亿美元的 TVL。

超级可扩展性成为了其最终的雄心：管理无限数量的交易，而不妥协安全性或去中心化。

为了满足 Web3 的日益增长的需求，zkSync 围绕 Hyperchain 的概念设计了其终极解决方案。

zkSync 架构旨在整合 Hyperchain 网络，所有这些都锚定在一个 basechain 上。

Hyperchain

HyperchainzkSync 对 L3 的愿景，被设想为一个广泛的无信任和可定制的链接区块链生态系统。

实施上采用模块化方法，为开发者提供了一个 Hyperchain 软件开发工具包（「SDK」）框架，允许他们为其区块链选择各种组件或开发自己的组件。

好处：

安全性：Hyperchain 将克服与非本地桥接关联的典型漏洞，这些漏洞通常导致黑客攻击。在 zkSync 的 L3 中，分形 Hyperchain 之间的交互将通过本地桥进行，进一步增强安全性。

性能：通过实施 Hyperchain 架构和实现超级可扩展性，提高了 L3 的性能。

成本：由于数据可用性解决方案，数据费用显著降低。

易用性：zkSync 预见到 SDK 的大幅增强，包括引入低代码和无代码解决方案，使应用程序开发变得更加简单。

组合性：系统的 LLVM 编译器支持 Solidity 和任何其他现代编程语言，增加了对专门使用 Rust、C++ 和 Swift 等语言的开发者的可访问性。

超级扩展理论（Hyperscaling）

一个超级可扩展的区块链系统涉及多个不同的 ZK 链（或超级链）并行运行，区块证明被聚合并在 L1 上结算。理论上，这甚至可能是无限数量的超级链，代表整个系统。

整个过程与 StarkWare 首次引入的一个被称为分形扩展的概念有关。分形扩展基于一个多层网络概念，其中应用特定的 L3 在 L2 上递归构建

超级扩展通过引入超级桥，进一步推进了这一点，这些是本地桥，将每个 L3 应用链连接在一起。这使得在超级链之间的转移不消耗第三链上的资源，并进一步确保基链不成为中央可扩展性瓶颈，从而维持并行超级可扩展性的原则。

如图，没有超级桥，分形扩展可能会使基链随着时间的推移成为大多数转账的主要交点，从而可能成为可扩展性的障碍。

有了超级桥，从一个超级链到另一个超级链的转移变得像任何常规转移一样简单和成本高效，这反映了超链接如何允许从一个网页无缝导航到另一个网页，只需点击一次，从而消除了通过每一层进行额外导航的需要。

关键玩家 4: StarkWare 和分形扩展（Fractional Scaling)

StarkWare 提出了一个多层网络的概念，其中 L2 用于通用扩展，而 L3 用于定制扩展。

StarkWare 的分形扩展概念可能已启发其他 L2 项目探索 Ethereum 的扩展。

Slush 正在开发一个 SDK，用于在 Starknet 上构建 zkVM L3。

StarkWare 推出了 Recursive STARKs，这是一种增强 L2 扩展能力的技术，它允许将多个交易证明捆绑成一个证明。

该技术依赖于 Cairo 编程语言和 SHARP，后者支持从多个应用中聚合交易到一个 STARK 证明。

StarkWare 的目标是优化成本、延迟和计算资源，以支持在公共 Starknet 网络上的 L3 解决方案的开发。

关键玩家 5：Polygon 2.0

背景:

Polygon 的 L2 解决方案每天处理约 2-3M 交易，拥有 300-400K 持续活跃的地址。

Polygon 还推出了其自己的 app-chain 解决方案，称为 Supernets，允许开发者创建定制的 app-chains。

Polygon 2.0 的核心:

旨在统一 Polygon 的各个平台，为用户提供无缝的界面。

作为一个由 ZK 技术驱动的 L2 链的集合，Polygon 2.0 使用了独特的跨链协调协议。

该网络可以容纳无限数量的链，确保安全且即时的跨链交互。

关键点:

互操作性: Polygon 2.0 旨在通过 ZK 证明实现跨多个区块链的流畅移动和交互。

安全性: 通过使用零知识技术和现有的 PoS 机制，Polygon 旨在增强安全性和隐私。

可扩展性: Polygon 团队正在构建 Polygon 2.0，以支持「实际上无限数量的链」。

最新更新和时间表:

Polygon PoS sidechain 目前由其自己的验证器集合保护，而不是通过 ZK 证明，但 Polygon 2.0 的愿景是每个 Polygon 链都应该是一个 ZK L2。

用户和开发者的体验不会因此转型而改变，Polygon PoS 将继续像往常一样运作，只是由于添加了 ZK 证明，安全性更高。

如果初步提案得到支持，Polygon 团队预计在 2024 年第一季度之前启动 zkEVM validium 主网。

结论: 考虑到 Polygon 在其 PoS sidechain 上的表现以及他们 zkEVM 解决方案的成功部署，这一新愿景具有相当的前景，并可能为更广泛的 L2 生态系统带来有趣的增强。

L2 市场综合比较

特点是其动态和竞争性，每个网络都带来了其独特的视角，尽管存在共同点，但也存在显著的差异。

主要项目的特点:

Optimism: 通过其 Superchain 论文区分自己。它提供了一个完全开源的框架，但这可能会导致其他使用 OP Stack 的 rollups 分散 Optimism 的流动性和用户。

zkSync: 与 Optimism 有一定的重叠，但在执行策略上与 Optimism 和 Arbitrum 有所不同。

Arbitrum: 提供了一个用于创建 L3 链的无许可平台，但仍要求 DAO 批准使用 Arbitrum 的 IP 开发 L2s。

Starknet: 采用了多层结构，使用分形扩展 L3s。

Polygon: 选择了一个更集成的模型，将其 L2 产品组合在一起。

这些 L2 愿景，尽管各不相同，但它们的核心都是定制化和应用特定的链

不同 L2 之间的细微差别，可以用下表显示：

最后，不管技术方案的异同，L2 们也需要考虑如下要素，以确定项目如何在其各自的生态系统中积累价值。

软件的可定制性: 复制代码并在 L2 上构建的容易程度将是一个关键的区分因素。很可能建立在 L2 上的项目将寻求特定的修改，并可能投入资源来资助这些定制。能够适应这些情况的最佳 L2 软件堆栈无疑将具有竞争优势。

交易费用和序列器: 序列器，承担维护和云服务费用的重要责任和运营费用，应该通过向用户征收的交易费用得到公平的补偿。

治理代币的作用: 随着趋势转向去中心化，L2 的治理代币的功能变得更加重要。很可能大多数 rollups 都需要代币质押以包括在共享序列器网络中。

结论思考

L2 生态系统已经在增强行业的可扩展性、效率和可用性方面取得了显著进展。

行业内正在探讨 L2 演变的下一阶段，这导致了各种不同的愿景和方法的出现。尽管有许多不同的观点，但大家的共同目标是实现无限的可扩展性，希望 Web3 的世界能够像 Web2 那样无缝扩展。

目前，这个领域仍然处于初级阶段，具体的方法和实践尚未完全确定。