在加密货币行业，每当牛市开始时，就会出现铺天盖地的虚假消息。许多侧链项目误导用户，让他们相信它们是合法的第2 层可扩展性解决方案。本文旨在向初学者解释什么是Layer 2 区块链。因此，为了方便读者，牺牲了完整性和严谨性。
一般来说，Layer 1 区块链具有更高的安全性和流动性，而Layer 2 区块链则依赖Layer 1 区块链为其提供安全性和流动性。
如果你是初学者，尤其是刚进入这个行业的新手，请先跟我看一个简单的例子。
假设您在以太坊区块链上有100 Dai，并且您的Metamask 如此显示。但Metamask 是怎么知道的呢？因为它通过以太坊节点即服务提供商Infura 与以太坊点对点网络进行通信。但拥有100 Dai 到底意味着什么？这意味着Dai 合约（由运行在以太坊区块链上的代码和数据组成的软件）拥有您的地址（正如您在Metamask 中看到的那样），并且地址旁边显示的值为100。
我们回到如何识别一个新的区块链是否是Layer 2 的问题。假设有一个新的区块链叫澳门。出于某种原因（想买东西、以较低的Gas 价格进行交易或获得一些经验），您想将自己的100 Dai 从以太坊转移到澳门链。
这100戴如何转至澳门？给Vitalik的Masternode发邮件，让他帮你转账？当然不是，你实际上是将你的100 Dai 发送到以太坊区块链上的另一个合约，也就是俗称的“存款”合约（就像赌场里的存款窗口）（译者注：实际上是在Dai 合约转账） 100 Dai 从你的账户中取出，然后存入另一个账户；但正如作者所说，这是为了便于理解）。
第1 步：将100 Dai 发送到以太坊区块链上的澳门存款合约。
您的存款对澳门链的验证者/矿工是可见的，因为他们不断监控以太坊区块链，特别是澳门的存款合约。这时，其中一位验证者/矿工告诉其他人：“嘿！大家都来看看！有客户来了！快点工作吧！”然后他对你说：“欢迎，很高兴你能加入我们。这是我刚刚开采/验证的来自澳门区块的100 个合成Dai，希望你玩得开心。”
第二步：您已从澳门获得100张欠条（如赌场筹码）。有了这些IOU，您就可以提取以太坊存款合约中锁定的Dai。我们将这些IOU 称为合成Dai（简称sDai）。
所谓“进入澳门”，其实就是你与澳门点对点网络进行通信的网站上的一些Javascript脚本。这就像当您在Aave 网站上借贷或在Uniswap 网站上交易时，您“进入了以太坊”：这些前端上的Javascript 脚本为您创建贷款/交换交易，然后通知您的Metamask。看到gas费后，你犹豫了5分钟，然后点击“确认”签署并广播你的交易。您熟悉这个过程。
澳门也是如此。如果Macao是以太坊的一个分叉（像Binance的BSC或Avalanche的C-Chain），那么整个过程其实是类似的，因为你只需要使用Metamask，不需要使用专用钱包来签署创建的交易（因为以太坊/BSC等区块链都使用相同的地址格式和加密签名机制）。
第三步：在澳门使用100 sDai进行交易、流动性挖矿、投资等。
假设你玩德州扑克，将你的本金100 sDai 加倍到200 sDai（额外的100 sDai 是你从对手那里赢来的，他们还在以太坊Dai 的澳门存款合约中锁定了一个头寸）。
注意，现在到了最关键的部分：
这时，考虑到安全性和流动性（或者不在乎几千美元的gas费），你想提取本金和利息，放在以太坊上。如果你可以随时从澳门存款合约（同样，这个合约是在以太坊区块链上）提取200 Dai 并且没有人可以阻止你（只有满足这两个条件），澳门就是第2 层区块链。
如果澳门的验证者理论上可以阻止你提取200 Dai，或者干脆窃取它们（自己拿走），那么澳门就不是第2 层区块链，而是侧链。
如果理论上你可以提取更多资金（例如300 Dai），那么澳门就不是第2 层区块链。
当我们谈论可扩展性解决方案时，我们总是回到这个问题：“谁控制出口？”
如何让以太坊上的存款合约更加智能，以防止您、其他澳门用户以及澳门矿工/验证者/运营商作弊？
可想而知，这并不是一件容易的事，因为它要求存款合约能够实时了解澳门的资金流向：假设你1 小时前在澳门打扑克赢得了100 sDai，那么你可以提取100 Dai 转Ether 可以，但是下一场比赛你可能会输钱！因此，合同需要了解所有这些情况，以及澳门的最新状况。
早期的解决方案，如状态通道和等离子编程欺诈索赔和争议解决逻辑到第1 层的存款/取款合约中。然而，它们都给用户带来了沉重的负担，例如：
用户必须时刻在线监控以太坊上的第一层合约，以便挑战/阻止/惩罚威胁其资产的恶意提款。
用户必须存储提出争议所需的数据。在状态通道1方案中，该数据通常是交易对手的签名，用于证明通道中的状态变化（例如，“Alice：我承诺支付Bob 10 Dai”或“Charlie：我承诺将车移至棋盘H5\”）。仅针对Plasma：用户容易受到两个影响：（a）需要存储的数据大量增加，因为用户所需的数据是Plasma链全局状态的一部分，而不仅仅是Plasma链的数据。国家渠道的交易对手； (b) dataholdingAttack（数据扣留攻击），即等离子运营商（区块生产者）试图进行恶意提现，同时扣留用户发起挑战所需的数据。这进一步增加了Layer 1的提现安全逻辑的复杂性，直到rollup方案的出现，这些棘手的问题才得到真正的解决。 Rollup 要求用户退出时所需的所有数据在Layer 1 上可用。每当Layer 2 上的状态发生变化时，Rollup 算子就会公开导致Layer-1 上状态变化的事务数据。因此，第2层的执行和第1层的数据更新是同步的。如果您想了解有关汇总的更多信息，请阅读以下文章：入门、高级、高级(zk-rollup) 和高级（乐观汇总）。
Rollup 方案通过数学方法（ZKRU）或加密经济（ORU）保证确保所有相关方都是诚实的。如果rollup 操作者消失或开始造成恶作剧（垃圾邮件、审查或（在乐观的rollup 场景中）欺诈），用户始终可以使用第1 层上的数据安全地提取资金。这些数据存储在以太坊第1 层的rollup 合约中，因此用户唯一需要信任的是第1 层会诚实地执行这些合约（其他第1 层合约也使用相同的信任假设，例如MakerDao MCD 和Aave， ETC。）。
正文结束。
注1：
其他第1 层链，例如NEAR、Polkadot 和CosmosHub，也可以成为以太坊汇总。他们只需要创建一个遵循Rollup 设计模式的桥梁，并将必要的数据发布到以太坊，就像其他Rollup 所做的那样。
注2：
ZK Rollup方案使用有效性证明来证明rollup状态更新的正确性。每当更新汇总状态时，都会在第1 层验证有效性证明。因此，此类方案可以消除欺诈。不过，数据仍然需要发布到链上。这样，如果Rollup 算子消失，用户仍然可以使用数据自行提交提款请求。
注3：
比特币可以有Layer 2 吗？
不。比特币缺乏编程组件和状态管道系统来创建复杂的第一层合约来处理争议和/或验证有效性证明3。当然，你可能听说过，使用某个比特币侧链并不需要放弃代币所有权。不要相信这些虚假营销4。
“那闪电网络呢？”闪电网络只是理论上的L2。但事实上，普通用户几乎必须信任第三方来监控整个系统（原因请参阅上面有关状态通道的部分），这意味着实际上它不是L2。
Rollup 是唯一一个保证用户安心的Layer 2 可扩展性解决方案，因为资金的退出受到以太坊Layer 1 的牢牢控制。
回到侧链：
如果汇总如此神奇，为什么有人会选择创建一个(a) 需要额外的信任假设并且(b) 在过去7 年里没有得到市场认可的侧链5？侧链之所以存在，是因为这种方案很容易构建。很多项目方只是仓促搭建一条侧链，拿到风险投资，然后发行代币6。
事实上，你只需一个下午就可以构建一条以太坊侧链：你只需要在以太坊上构建一个基本的类似智能钱包的合约，让人们存入资金，然后分叉Geth（为你的侧链选择一个新的链ID 即可）侧链并重建它）.瞧！是不是差不多了.好吧好吧，还是有一点.还是要请一些巨魔，然后请平面设计师来设计一个高端网站.但是很多风投机构我们将很乐意为您提供帮助。嗯，他们可以部署大量的机器人。
有些骗子会欺骗你，说侧链是Layer 2 解决方案，有的甚至宣传他们的侧链比rollup 更安全。然而，归根结底，这是一个简单的问题：谁控制着资金的输出？在Rollup 方案中，资金的退出由以太坊Layer 1 EVM 控制和保护。
本文要点：
目前，任何声称拥有超过2000 tps 并以可扩展性项目为卖点的链，很可能是一条需要用户做出一些未公开的信任假设的侧链。
Eth2数据分片上线后，Rollup的tps可能会达到10000以上。这类场景对数据的需求量很大。
Rollup 是唯一不需要用户做出额外信任和/或活跃度假设的Layer2 可扩展性解决方案。
侧链如今之所以存在，是因为它们可以在一小时内构建完成，通常是为了筹集资金和发行代币。
在使用链之前，请检查资金的流出以及您必须做出的信任假设，以(a) 确保链是安全的，以及(b) 您可以安全地取回资金。项目方经常使用大量的营销言辞和荒谬的论据来掩盖项目为提高性能而做出的安全权衡。
其他第1 层链可以充当以太坊汇总。他们只需要遵循rollup 设计模型并将必要的数据发布到以太坊即可。
没有活跃性假设的第2 层无法构建在比特币上，因为它缺乏必要的编程组件和状态管道来获得第1 层的安全保证。
第2 层的优缺点？ Plasma 吞吐量（通用计算） 客户端数据要求高、提现等待期、活跃度假设、运营商的数据扣留攻击技术上可以，但实际上不可行状态通道速度、客户端数据要求低活跃度假设、提现等待期、资本效率低、通用计算很难/不可能实现，几乎Optimistic Rollup都是受Layer 1保护的。提现等待期，对数据空间需求大，ZK Rollups受Layer 1保护。保护数据空间需求大是因为侧链不适用，需要托管。 -“缺点”栏使用不同的颜色来反映问题的存在（即我们通过设计可以在多大程度上避免这些问题）。例如，rollup的数据需求可以很容易地满足（正如以太坊2.0和“数据可用性作为服务提供商”如LazyLedger所计划的那样），而无需牺牲去中心化，因为数据是“冷的”，即全节点不会执行rollup数据，并且磁盘空间的成本非常低- 脚注：
1：如果是状态通道，则根本没有“澳门”链，用户直接交互。例如，你在以太坊上质押一笔Dai，打开一个状态通道与一群朋友玩扑克，然后开始交换信息来更新游戏状态，例如“我折叠了，由这个加密签名证明”。游戏结束后，您可以将德州扑克游戏的最新快照提交到以太坊上的合约中，然后提取您的余额。支付渠道、棋牌渠道也是如此。虽然状态通道解决方案可以消除恶意侧链操作者的风险，但用户仍需保持警惕，以防交易对手试图使用过时的有效状态发起提款。因此，提款通常会有一段等待期，以便其他参与者验证其有效性并发起挑战。例如，如果您请求提款并提交有效证明来证明您获胜，其他玩家可能会挑战您使用您最近输给他们的游戏的结果来生存虚假证明并将其提交给合约。
2：以Plasma Cash 为例，用户继承并必须为收到的每个代币存储完整的交易记录，这需要花费大量时间。
3：你可以这样想：EVM可以为你提供基础材料，让你可以“3D打印”任何你感兴趣的物体；比特币的脚本就像一把瑞士军刀（感谢Vitalik Buterin），只能用于有限的用途。
4：在本集中发言的Nic Carter 不是该侧链的投资者，但Nic Carter 赞助了他的播客。
5：中心化交易所确实是侧链，而且很受欢迎。用户资金并不是发送到本文提到的“存款合约”，而是发送到中心化交易所控制的地址。然而，中心化交易所并没有将自己标榜为“可扩展性解决方案”。用户知道将资金存入中心化交易所需要信任。
6：当然也有例外。 xDai 侧链在以太坊社区非常流行，特别适合小额支付和快速实验。然而，xDai 团队和社区绝不会通过虚假广告向用户隐瞒安全权衡的真相。
（超过）
原文链接：
https://gourmetcrypto.substack.com/p/layer-2-for-beginners
作者：Ali Atiia
翻译校对： 敏敏阿健
