为什么有那么多的第二层解决方案没有人使用？

连锁扩张不是一个“新”问题。

早在2017年，以太坊和比特币拥塞、无法满足用户需求的问题就已经出现。此后，开发团队提出了相应的解决方案，但随后的熊市降低了人们的交易热情，这样的解决方案也逐渐淡出了投资者的视野。

直到今年5月，随着流动性挖矿和Uniswap的普及，人们再次发现天然气价格飙升至500gwe，有超过140000笔不确定交易。有些人嘲笑以太坊的性能不足以提供DeFi项目的正常使用。因此，连锁扩张问题再次成为一个热门话题。

说到产能扩张，我们不得不提到区块链这个不可能的三角形。对于一个公链，安全性、去中心化性和可扩展性不能兼而有之。从理论上讲，为了保证去中心化和安全性，链中的每一条消息都需要经过所有节点的认证才能达成共识，这意味着一个链的吞吐量等于一个节点的吞吐量。

人们试图从多个角度来解决扩容问题。最直接的方法是从不同的维度“修改”链：从小到调整块大小，尝试不同的共识算法，再到改变链的组成和数据传输结构——每一次改变都会损害系统的去中心化程度和安全性。碎片技术的使用是一种新的尝试：让每个片处理在其自己的片中生成的事务。这个想法很好，但是分片技术在区块链中的应用还不成熟，很多问题还没有解决，特别是跨芯片的通信和互操作性。

离线扩容是唯一成熟的技术。该方案的主要逻辑是将第一层主链的负担降到**，Layer2完成应用逻辑。该方案之所以能够实现，是因为并非所有事务都需要达成全局共识，也不是每个事务都需要改变全局状态。公链的一层只需要负责确保公共可验证性。

从上图可以看出，以太坊的二层项目已经非常丰富，但是以太坊仍然会被封锁。为什么Layer2的应用很少使用？

为了进一步了解二层生态的发展现状和存在的问题，rockbeats与layer 2 head project创始人兼首席执行官JD（jaynti）Kanani和cell network联合创始人董墨博士进行了探讨。下面，我们试图从最前沿的角度回答一个核心问题：为什么Layer2看起来已经取得了显著的成果，却离我们这么远？

Layer2生态开发

即使我们从未体验过Layer2带来的便利，我们或多或少听说过Layer2项目或代币。从技术架构上看，Layer2解决方案已初具规模，如zkrollup用于大规模传输、Opti和offchain labs的Optimium rollup、cell提出的混合上卷和状态通道网络，以及一些仍然坚持plaa的项目。

在DeFi热潮兴起后，cell network的董默博士明显感受到了市场对基础设施的态度。”事实上，二层生态一直在稳步推进，开发者也越来越活跃。随着以太坊拥塞问题的出现，开发者对Layer2的关注也越来越高。”

不仅是开发者关心，更重要的是，不同的公链也在布局自己的Layer2扩展生态，包括Polkadot、oasis labs、nervos等。那么，在众多解决方案中，这些项目面临的**技术挑战是什么？

在不同的道路中间，有各种各样的路障。根据matic的JD，“对于matic的等离子解决方案，大规模退出的问题非常困难。在matic的plaa+POS混合架构中，POS数据可用性层将退出问题最小化。通过使用多个认证节点而不是单节点身份验证，欺诈和数据可用性问题可以减少到几乎为零。”

董默博士告诉blockbeats：“虽然cell的混合汇总不存在opitmitic汇总中的“谁决定交易包装的顺序和与主链的连接”的问题，以及“如何设计区块节点避免交易的激励机制？”然而，“如何帮助光节点监控事务的有效性”的问题仍然存在

在与一线开发者的讨论中，我们发现，国家频道网没有出现没有突破的困难。它基本上是一种可以在生产环境中使用的技术：celerx是一种基于细胞状态通道技术的游戏平台，用户已经能够在没有感知的情况下使用区块链技术和支付平台。

但也许很多人都在想：为什么尽管有那么多的Layer2解决方案，为什么以太坊网络在这种DFI热潮的冲击下仍然如此拥挤？JD认为，这种分裂主要有两个原因。一是开发者问题。”对于大多数开发人员来说，他们希望在不更改原始代码的情况下将应用程序迁移到第2层。因为对代码的任何更改都将涉及到相当大的审核和维护成本。但如果Layer2项目方能够让应用程序开发人员简单地完成迁移，将在一定程度上促进开发人员的迁移意愿。”

第二个问题是客户的问题。”对于用户来说，很难选择是使用以太坊主链还是Layer2应用程序。用户需要了解使用这两者的利弊。换句话说，Layer2项目可以直接让用户无意识地与Layer2交互。如果没有合理的激励措施，用户在第一层和Layer2之间转移资产非常具有挑战性。”

此外，董墨博士还认为，“进出Layer2的过程往往很复杂。这是技术和用户的门槛，也是生态的门槛。第1层的基础设施（基础设施、浏览器、轻客户端、exchange支持等）已经相对完善。但是，在应用程序迁移到Layer2的过程中，需要相应的支持基础设施。这些事情不难做，但需要一点时间。”

DeFi 2层适合部署吗？

让我们回到DeFi的问题上来。

DeFi应用中的多频、复杂的交互作用是导致以太坊拥塞的根本原因。应用程序是否适合在Layer2部署？”从理论上讲，这是非常合适的。Layer2可以大大降低交易成本。但核心问题还是前面提到的两点：生态支撑和时间考验。”

目前，DeFi的生态繁荣很大程度上依赖于组合应用，单株树不成林。事实上，这种组合性是在maker和Uniswap等一些基本协议经过长期运行和验证后才出现的。从开发人员的角度来看，第2层最适合的工艺可能是相对独立于组成的dapp，比如dydx和looping DEX，然后逐步建造一个塔。

除了内生生态外，外部生态环境也非常重要。你可以想象，如果没有交易平台的支持：如果你挖了一个基于Layer2的红薯，如果你要等很长时间才能回到第一层，然后再送到交易平**成交易，市场价格可能早就改变了。

另外，虽然理论上不存在安全问题，但事实上，无论是工程层面还是生产层面的产品质量，都需要时间的检验和信心的积累。

据了解，一些DeFi项目（easyfi）最近已经迁移到matic，包括上面提到的去中心化衍生品交易平台dydx和基于零知识证明的Layer2解决方案starkware。JD认为，从长远来看，该项目最终将移至Layer2。那么，对于每种类的项目，DeFi项目应该选择什么样的Layer2解决方案呢？

如何选择DeFi的Layer2方案？

对于这个问题，我们可以先简单比较ZK-rollup、**rollup和hybrid-rollup的优缺点。

据cell network的Dong mo博士介绍，ZK rollup的特点是交易数据（calldata）和双层块的零知识证明，交易有效性可以立即得到确认。由于零知识证明的特点，正确性验证是一个非常简单的操作，可以直接在第一层完成。验证及时，适合转移。

当然，这个计划也有缺点。”首先，对于验证环节的构建没有通用的解决方案，因此没有很好的方法来实现非常通用的虚拟机逻辑。总之，ZK rollup必须定制每个用例；其次，程序正确性的验证比较复杂，需要验证多项式电路；**，双层封装节点负担重，成本高，计算零知识证明耗时较长，用户延迟的体验角度还比较差。”

**上卷的主要缺点是它有一点高的事务延迟。这种延迟甚至比第1层还要高，但它的优点是它可以支持任何无限制参与者的智能合约逻辑。在董默博士看来，“目前还没有很好的解决交易顺序和打包机制。它只需要一个更复杂的矿工剩余价值拍卖（MeV拍卖）机制来选择包装节点，而且容易出现审查问题。”

此外，cell的混合动力上卷方案有点像混合动力汽车，它结合了**上卷和cell的SGN。”其优点是可以解决**上卷的高事务延迟问题，解决了分组打包中的事务排序和支付问题。董墨博士说。

当然，并不是所有的交互都有如此高的安全性要求。只有当涉及到事务时，操作安全要求才相对较高。然而，许多应用程序并不需要如此高的数据交互安全性要求。因此，我们可以考虑这一点：许多安全性要求较低的操作可以通过侧链进行确认。同时，可以在同一个侧链上组合多个上卷，达到应用层类分段的效果，提高可组合性。即使在确认过程中出现问题，也可以确认最终的主链，以便事后更正错误。

在阐明各种汇总解决方案的优缺点后，rockbeats认为，可以根据需要为各种类的DFI应用选择***项目特点的扩展方案：

对于去中心化交易和各种支付平台，应用中需要进行大规模的转移，ZK rollup将是合适的解决方案。基于ZK-rollup的去中心化交换Loopring就是一个很好的例子。此外，tETHer还考虑将ERC-20的USDT迁移到ZK rollup的第2层。

如果应用程序需要执行复杂的契约逻辑，并且需要高吞吐量，那么**上卷或混合上卷机制更适合此类应用程序。综合资产平台synthetix尝试使用**上卷来大大提高预言机报价的频率，从而解决第一层网络中临时**易停滞的问题。

在汇总解决方案中，混合汇总尽可能优化，减少延迟并改善用户体验，但在安全性上有所妥协。许多底层1项目，如以太坊、波卡、near和conflux，都选择了混合汇总作为其两层扩展解决方案。

在以太坊2.0到来之前，如果计算复杂、用户积极性高的应用选择迁移到二层网络，以太坊网络的拥塞问题可以在一定程度上得到缓解。

随着二层解决方案的逐步成熟，在技术难题逐一解决、用户体验进一步优化后，未来将有更多的应用选择迁移或直接部署在二层网络中。就目前而言，要在短时间内大规模使用部署在Layer2的DeFi项目还需要很长时间。