了解以太坊2层的扩展方案

以太坊2层的扩展是什么？Optimi、xdai、OMG和循环有什么区别？下面我们将回答这些问题。

扩张的必要性

自以太坊网络推出以来，以太坊的扩容是人们讨论最多的话题之一。扩容的争论总是发生在以太坊网络严重拥塞之后。

最早的此类争论发生在2017年的加密牛市。名声不太好的Cryptokitties和ICO封锁了整个以太坊网络，导致汽油费大幅上涨。

今年，网络拥塞又回来了，更糟糕的是，这一次是由于DeFi和流动性挖矿的愤怒。一段时间以来，即使交了500多格威的煤气费，交易也一时无法核实。

说到以太坊或其他区块链的扩展，主要有两种方式：一种是扩展基本层本身（第1层），另一种是将部分工作放在第2层上，实现网络扩张。

第1层扩展与第2层扩展

Layer1是标准的基本共识层，几乎所有交易都在这里结算。“层”的概念并非以太坊独有。其他区块链也有这样的概念，如bitcon或zcash。

Layer2是建立在Layer2之上的另一层。这里有几个要点。Layer2不需要对layer1进行任何更改，只需使用layer1的现有组件（如智能合约）在其上构建即可。第1层也可以享受第2层的安全。

以太坊目前在其基础层（layer1）上每秒处理大约15个事务。layer2的扩展可以大大增加事务的数量。根据解决方案，可以达到每秒2000-4000个事务。

以太坊2.0呢？这是以太坊的扩容吗？

是的，以太坊2.0引入了POS和分片，这将大大提高底层的事务吞吐量。

这是否意味着在以太坊2.0发布后，我们就不需要layer2的扩展了？

不，即使使用碎片，以太坊仍然需要Layer2扩展来处理每秒数十万甚至数百万的事务。

这也是**的“可伸缩性的三大困难”。理论上，我们可以跳过第2层，专注于扩展基础层，但我们需要高度专业化的节点来处理增加的工作量，这将导致更高程度的中心化，从而降低网络的安全性和抗审查性能。

为了确保可扩展性，我们不能牺牲安全性和去中心化性。今后只能采用layer1和layer2相结合的方式。

二层扩展解决方案

Layer2扩展是一个通用术语，用于帮助通过处理链外事务（layer1链外）来提高layer1性能的解决方案。层2可以提高事务处理速度和吞吐量。另外，煤气费可以大大降低。

当谈到具体的扩展解决方案时，有许多选择。其中一些方案目前可以使用，在中短期内可以提高以太坊网络的吞吐量。

一些扩展解决方案是特定于特定应用程序的，例如支付渠道。其他解决方案，如**汇总，可用于任何合同的执行。

为了更好地理解这些差异，让我们探索***的layer2扩展解决方案。

通道

Channel是最早被广泛讨论的扩展解决方案之一，它允许参与者在链外进行多个事务，而同时只有两个事务提交到底层。

***的渠道类是国家渠道及其子类别，支付渠道。

虽然渠道有可能每秒轻松处理上千笔交易，但也有一些缺点：其参与不开放，参与者必须事先知道，用户必须将自己的资金锁定在多个合同中。最重要的是，此扩展解决方案是特定于特定应用程序的，不能用于扩展通用智能合约。

在以太坊上使用状态通道的项目是Raiden，支付通道的概念也被比特币的lightning网络使用。

等离子体

Plaa是最初由Joseph Poon和vitalik buterin提出的Layer2扩展解决方案。它是一个在以太坊上构建可扩展应用程序的框架。

Plaa使用智能合约和Merkle树创建无限数量的子链，即以太坊区块链的副本。

交易可以从主链卸载到子链，实现快速、廉价的交易。但plaa的一个缺点是，想要从layer2取款的用户需要很长时间。普通的等离子通道不能像智能合约一样被使用。

OMG网络建立在他们自己的等离子体上，称为更可见的等离子体。而matic网络是另一个使用自适应等离子框架的平台。

侧链

侧链是与以太坊兼容的独立区块链，有自己的共识模和区块参数。

通过使用相同的EVM（以太坊虚拟机）实现了与以太坊的互操作，因此部署在以太坊底层的契约可以直接部署到侧链上。Xdai就是这种侧链的一个例子。

汇总

Rollups通过捆绑边链事务或将quot;滚动到事务中并生成加密的证明（即snark（简明的非交互式知识演示）来提供扩展。只有这个证明会提交给基层。

使用汇总，所有事务状态和执行都在侧链中处理。以太坊的主链只存储交易数据。

有两种类的汇总。ZK汇总和**汇总。

尽管ZK汇总比**汇总更快、更高效，但它并没有为现有智能合约迁移到第2层提供一种简单的方法。

Optimal rollups运行一个与EVM兼容的虚拟机OVM（Optimal virtual machine），它允许执行与以太坊相同的智能合约。它可以使现有的智能合约更容易地保持其可组合性，这在dif中非常重要，因为所有主要的智能合约都经过了战斗测试。

使用**汇总的主要项目之一是Optimi，它很快就会在他们的家庭网络上发布。

说到ZK汇总，loopring和diversifi是基于layer2的去中心化交换的好例子。此外，zksync实现了可伸缩的加密支付。

以太坊2.0还可以放大汇总的可伸缩性。事实上，由于汇总只需要扩展数据层，所以在以太坊2.0第1阶段（关于数据分段）中，可伸缩性可以大大提高。

总结

尽管有许多layer2扩展解决方案可供选择，但以太坊社区似乎倾向于主要通过rollup和以太坊2.0阶段1数据碎片进行扩展。

vitalik buterin最近发表的题为quot;a汇总中心以太坊路线图quot;的文章也证实了这种方法。