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2024年牛市发动机会揭秘:聚焦Layer2 解析以太坊的二层扩容方案

2024-01-06 15:46:25
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摘要:2024年牛市发动机会揭秘:聚焦Layer2,解析以太坊的二层扩容方案!

自从区块链技术问世以来,比特币已经经历了三次减半,这三次减半分别引发了三次牛市。值得注意的是,后两次的牛市与以太坊的技术升级密切相关。

在2017年,以太坊引入了智能合约,为投资者提供了全新的机遇,推动了当时ICO市场的繁荣。而在2020年,DeFi(去中心化金融)的兴起再次掀起了以太坊的热潮。可以说,每一轮牛市的崛起都伴随着以太坊技术的不断创新。

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2024年的牛市发动机会在哪里呢?

答案显而易见,那就是Layer2,即以太坊的二层扩容方案。

尽管距离比特币的下一次减半尚有一段时间,但Layer2的竞技场已经展现出群雄逐鹿、蓬勃发展的态势。

从现在开始到下一轮牛市,Layer2已经成为以太坊扩容的关键解决方案,也将成为下一轮牛市的推动引擎。

回顾2017年,当时诞生了首个NFT游戏——加密猫,成为以太坊历史上的创举。当时,散户们陷入了疯狂,纷纷宣扬区块链革命的来临,导致大量新用户涌入。然而,这也带来了以太坊交易量急剧增加、交易确认时间变得缓慢、交易费用飙升的问题。网络性能严重不足,一个小型游戏就足以让整个网络崩溃。面对这一困境,以太坊核心开发者迅速推动扩容方案的优化。

存在两种主要的扩容方案:

第一种方案是链上扩容,它包含三个选择:

更改共识机制:例如,在2022年9月,我们从工作量证明(POW)共识机制转为权益证明(POS)。

引入分片:以太坊的主网可以分为64个独立的分片链。

第二种方案是链下扩容,分为两种具体方案:

侧链:这种方案牺牲了一定的去中心化安全性,直接在自己的链上解决问题,而不需要向以太坊主网汇报。例如,Polygon被戏称为"土狗链",吸引了众多小项目,但主流项目很少选择它。

二层网络:这种方案也是在以太坊原有基础上向外扩展,但不同于侧链,它更注重保持一定的去中心化安全性。

Roll up是一种以太坊的二层扩容方案,通过将交易执行和计算交给名为Zk-Rollup的网络负责,极大提高了交易速度并降低了交易费用。这一技术的实现基于摩克尔书和Roll up智能合约。

摩克尔书是一种数据结构,能够在一个证明中安全地计算多个交易的执行结果,从而大大减少了需要上传到区块链的数据量。Roll up智能合约则是存储在区块链上的智能合约,用于管理和验证摩克尔书中的交易结果。

Roll up的核心原理是将执行交易的智能合约部署在Zk-Rollup网络上,然后利用摩克尔书将执行结果提交给区块链进行验证,实现了扩容和安全性的双重提升。这种方式使得以太坊网络能够更高效地处理交易,同时保持了相应的安全性水平。

现在,我们深入探讨一下Roll up智能合约的运作原理,可以将其看作是一种自动执行的程序。给定一个指令,这个智能合约会自动处理并计算出相应的结果。

运作原理主要分为三步:

第一步是部署合约。在主网L1上,LQ网络部署Roll up智能合约。这个合约类似于一个自动执行程序,执行后能够维护Live to网络的状态记录。这个记录称为状态根,也就是状态的默克尔树根节点,存储有哈希值。完成合约部署后,可以随时更新Layer 2网络中发生的所有交易数据。

第二步是处理和传输数据在二层网络中。接下来是提交批次。在Roll up网络中,交易按批次压缩打包,这些交易数据在执行完成后会生成一个新的状态根。Roll up运营商将新的状态根、上一个状态根和交易数据三者一并打包,形成一个更大的数据块。最后,Roll up运营商将这个数据块提交给主网上的Roll up智能合约。

第三步被称为节点验证,即以太坊主网的PUS节点验证新的状态根的正确性。一旦验证通过,之前部署的Rolab智能合约将自动执行,将状态根更新为最新提交的状态根。这一过程使得交易数据在Layer 2网络中得以彻底完成。

roll up发展成了两种主要方案,分别是乐观型 roll up(Optimistic Rollup)和零知识 roll up(Zero-Knowledge Rollup)。我们来逐一了解一下这两种方案。

首先,乐观型 roll up,其运作逻辑基于极其乐观的假设,即所有交易都是有效的。在这种情况下,roll up 运营商在没有进行任何初始证明的情况下,将数据打包传回以太坊主网。一旦数据到达主网,主网上的任何验证节点都可以在7天的挑战期内详细检查数据的真实性。如果发现问题,将扣除运营商质押的一部分押金,并奖励给这些验证节点。这个机制有效地防止了欺诈行为,因为欺诈者将面临经济损失。

其次,我们再来看零知识证明的 Zero-Knowledge 方式。这个方案的逻辑是,首先要验证所有交易的有效性。验证完成后,会生成一个证明,类似一个章,证明数据的有效性。随后,将验证过的数据与状态根一同打包成一个数据包。在这个数据包中,除了包含数据和两个状态根外,还包括一个有效性证明,即前述的章。将这个数据包传回主网。由于这些数据在之前已经完成了有效性证明并生成了章,因此在主网上验证的过程不需要太多时间。这个方法更为迅速。

尽管这种零知识证明的方案非常便捷,为什么没有广泛应用呢?这是因为零知识证明对数学要求极高!因此,推广起来相对困难。零知识证明的方案相当复杂,其开发也存在一定难度,对于程序员而言可能面临许多技术挑战。

那么,具体如何解决呢?目前市场上主要有两种零知识证明解决方案。

第一种是简洁非交互式知识论证,也就是 Zero Knowledge SNARK。这一派的代表包括大灵璧录音协议和 ZK Sync 1.0 网络等。这一派的优势在于验证速度快、指导费用较低。

第二种解决方案叫做可拓展透明知识论证,也就是 ZK Stark。这一派的代表有 Stark Knight、ZK Sync 的 2.0 版本以及 IMX 等项目。这一派的优势在于扩展性很好,可以抵抗量子攻击,非常安全。也许许多人并不知道,ZK Stark 实际上是由 Stark Knight 团队于2019年发明的。他们于今年7月份推出了一个 2.0 版本,即 Aver 网络,突然加入到了这个 ZK Stark 派。尽管第二个派别的技术开发难度更大,但它的可拓展性更佳。如果未来需要解决零知识证明的技术难题,这个第二个派别将发挥关键作用。

总结一下零知识证明解决方案,ZK EVM 中的“ZK”指的是零知识证明,“EVM”是以太坊虚拟机,用于执行以太坊智能合约。好的,以下是对您提供的文本的重新创作:智能合约被写入这个特定的代码中,这款代码命名为 EVM,它是执行这些合约的虚拟机。没有这个 EVM,Uniswap 就无法自动运行,用户就无法使用。

简而言之,ZK EVM 是一个支持零知识证明计算,同时又兼容 EVM 的虚拟机。当 ZK EVM 的兼容技术完全成熟时,以太坊主网上所有的应用,所有的被称为 DAPP 的东西,都能轻松地迁移到我们的二层网络,也就是我们 ZK Rollup 扩容后的二层网络。

同时,在 ZK Rollup 二层网络上也能轻松地开发出自己的原生 APP。您可能已经注意到,这项技术主要解决的问题是在扩容前后的两个网络,即扩容后的网络和主网,上的应用兼容性问题。无论我在哪里开发,我开发的应用都能在所有的网络上使用,都能得到支持。当这一切完成后,我们以太坊网络才能真正被人们所使用。总的来说,虽然 ZK EVM 非常难开发,但没有它整个网络就毫无用处。因此,它对于整个二层扩容的方案来说是非常重要的,就像人体中的大脑一样。

目前主要有七个选手在进行这个 Level 2 的赛道。每个选手都有自己的优势。我们来梳理一下。

IB Trom 的优势在于它已经在上搭建了比较优质的 Layer 2 生态系统。

而 ZkSync 的优势在于它拥有一项技术非常强大的特点,即 Layer 2。其二层数据压缩处理技术非常先进,Stark Knight 团队在其中表现得非常出色,成功地开发出了像 ZK Stark 0 这样的体系。值得一提的是,他们的母公司是 ConsenSys,并且是以太坊最重要的基础设施之一,是用户量最大的应用程序之一。这个团队的技术实力自然毋庸置疑。他们不仅在开发 Layer 2 等重要项目上取得成功,而且拥有出色的技术实力。

另一位选手 Plasm Network 是一名老牌选手,也是我们的老朋友。他设计的 EVM 兼容性更高级别的模型十分受欢迎。

总体而言,这7个选手都有各自的优势。从投资的角度来看,Vision 投资了 Stark Knights,Beyond 投资了 Zicky Think,而 Old Money 则选择了 Linear。在技术层面上,短期内我们应关注 OP 乐观派技术,而长期内则应关注零知识证明的乐观派技术。尽管开发难度较大,但一旦成功开发,将取得更好的效果。

好了,我已经说完了,不知您能理解多少呢?加密猫 NFT 游戏曾经引起热潮,导致用户开始对以太坊的性能提出要求。尽管以太坊主网表现良好,但仍然面临着拥堵、交易延迟和高费用等问题。如今,开发者们终于研究出了新技术 Rola。故事将在2024年重新展开,第二层次将成为下一轮牛市的推动力。因此,我们需要提高自己的认知水平,以更好地利用这个机会赚取收益。

来源:金色财经

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