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资料来源：足迹区块链分析
作者：Vincy，足迹分析师(vincy@footprint.network)
最新数据显示，第四季度以太坊Layer 2 总锁仓量（或TVL）较第三季度增长600%，于11 月25 日达到71.7 亿美元的峰值。截至目前，TVL 最高的是Arbitrum （24 亿美元），其次是dYdX（9.8 亿美元），Boba Network 排名第三，TVL 为7.7 亿美元。
第2层TVL
按第2 层协议划分的TVL 份额
随着以太坊网络的用户数量日益增加，网络拥堵和高昂的Gas 费成为各种应用程序面临的首要问题。市场对以太坊网络的需求逐渐增加，缓解这一问题已成为当务之急。 10月26日，以太坊创始人Buterin在会议上宣布《通往以 Layer 2 为中心的以太坊之路》，这意味着Layer 2是以太坊扩容的未来。
01、Layer 2的概念。当数据增加、网络拥塞时，通过扩展容量、缓解当前压力，Layer的概念就应运而生。 Layer 2 是提高以太坊网络（Layer 1）性能的整体扩容解决方案。
区块链的扩展主要分为两个方向：Layer 1和Layer 2
– 第一层：改进公链本身以提高性能，即链上扩展，包括增加区块大小（或数据结构）、分片技术和隔离见证等可以提高交易处理能力的解决方案；
– Layer 2：不直接改变Layer 1（主链）的区块大小和其他规则，而是在链下构建第二层（即Layer 2），包括状态通道、侧链、Plasma和Rollup，并对其进行处理第二层上用一些交易来分担主链的压力，并在必要时与主链进行交互，即链下扩容。
第1 层和第2 层之间有什么联系？它们就像母公司和子公司之间的关系。他们将以太坊上的一些交易数据请求跨链到第2 层进行处理。 Layer 2处理后将跨链交易信息返回给Layer 1，减轻Layer 1的交易压力，实现低gas。这是Layer 2的主要核心技术点。
另外，Layer 2是Layer 1的延伸，突破了Layer 1原有功能的限制。它还继承了以太坊的安全性，而不影响Layer 1本身的特性。
02.Layer 2主要扩容方案早期的Layer 2主要在两个方向进行探索：状态通道和侧链。但在探索过程中发现状态通道无法满足去中心化、匿名性的隐私保护要求。侧链的资产控制权是链下的，对资产安全存在很大隐患，因此并不是Layer 2 的最佳扩展方案。
一个好的解决方案需要保持数据安全、交易真实性和匿名性、退出周期短。 Layer 2 也抓住了这些特点，不断改进和扩展其能力。
二层网络TVL 增长率
目前Layer 2有19个项目，包括DEX类型和其他网络。它们仍然是加密领域最值得关注的趋势。从年初到现在，总TVL增长了11,400%。 Layer 2 的快速增长与Layer 2 的扩容技术调整计划有直接关系。目前主要有四个扩容计划，分别是Plasma、Optimistic Rollup、ZK Rollup 和Validium。
第2 层TVL 协议（最新）
1、Plasma相对保证资产安全，信息不可用成为障碍
Plasma 是一种链下扩容解决方案，依赖于链下交易，与主链的交互最少。它使用子链向根链（即以太坊）报告来增加交易吞吐量（系统每单位时间处理的请求数量）。
Plasma 是最早提出OMGX Network Layer 2 概念的以太坊扩容项目之一。其工作原理如下：
– 首先在以太坊之外建立一条Plasma 链，用户将资产从以太坊转移到Plasma 链上。这个过程需要将主链资产发送到管理Plasma链的智能合约中，资产可以进入Plasma链进行交互；
– 每隔一段时间，Plasma 链上的运营者（即Plasma 链上的维护者）会批量处理该时间段内的交易并生成一个区块；
– Plasma链上的运营商将计算结果返回到主链，并将资产交易的状态发送给资产的当前所有者。
Plasma扩链方案的突破点在于保证资产的相对安全。即使在链下环境不可用的情况下，也可以在主链上提取交易结果，从而更好地提高主链交易吞吐量；另外，也减少了与主链的交互。互动并降低交易天然气费用。
然而，Plasma机制并不完美，其问题也很明显：
– 数据不可用。主链无法获取所有链下数据，只能通过根哈希（由根节点、一组中间节点和一组叶子节点组成的典型二叉树结构）进行简单验证； ——退出周期长。由于缺乏主链数据可用性，退出机制较为复杂，需要更长的时间来证明欺诈，导致退出周期较长，约为7-14天； – 通用扩展困难。在技术框架下限制子链的数据结构，就增加了难度。
代表项目：OMG Network使用Plasma的扩容解决方案
OMG Network目前的TVL为310万美元，在Layer 2项目中排名第14位。它比其他项目规模小，而且从趋势来看，是一个停滞的项目。
但随着二层网络中Optimistic Rollup等新解决方案的不断出现，OMG Network的定位方向逐渐弱化。通过品牌升级，采用Optimistic Rollup扩容方案，重回战场，获得更多发展机会。
Optimistic Rollup（欺诈证明）和ZK Rollup（零知识证明）通过验证交易包的真实性，从根本上解决Plasma数据不可用的问题。
2. Optimistic Rollup压缩链上交易数据，但验证效率低
Optimistic Rollup 是乐观合约和链上数据可用性的结合。它选择相信运营商提交的交易包的真实性并惩罚欺诈行为。
其运行原理是，当Layer 2计算结果返回到Layer 1时，如果验证者认为结果可能是欺诈的，那么验证者可以发起挑战，主链冻结资产并验证交易数据和记录以证明这是真的。该交易仍属于欺诈交易。另外，如果没有验证者对计算结果产生怀疑，则主链默认该交易是真实的。
该模型提高了链上效率，打包了多个交易，节省了时间和gas费，兼容性强，减少了开发者的工作量，更好地解决了以太坊网络拥堵的痛点。
缺点是：
– 验证效率低。验证防欺诈机制需要更长的资产存入和转账挑战期； – 资金可能被冻结。如果验证者认为结果有欺诈，资产很容易被主链冻结； – 扩展程度不如ZK Rollup。事务压缩相对较低。
代表项目：Arbitrum、Boba Network、多个使用Optimistic Rollup 扩容方案的项目
目前Arbitrum链是Layer 2的领先者，而Boba Network是一个新兴网络，在过去一个月中增长迅速。他们使用可实现高吞吐量的Optimistic Rollup 扩展解决方案，允许开发人员以低成本部署和操作智能合约，同时保持无需信任的安全性。
3. ZK Rollup 去中心化程度高，开发难度大。
ZK Rollup 通过在单笔交易中集中处理大量资金转移来提高可扩展性。 Plasma 每次转账时都会创建一笔交易，而ZK-Rollups 将数百笔转账捆绑到一笔交易中。
与Optimistic Rollup 相比，ZK Rollup 具有更高的事务压缩率。这体现在它通过零知识证明来验证交易包的真实性。操作者可以在不向验证者提供任何有用信息的情况下，让验证者相信某个结论是正确的。具体操作如下：
– 用户转移并锁定资产，Layer 2添加账户资产信息； – 在Rollup 网络中，用户签名并发送交易； – 运营商收集交易，批量打包，生成零知识证明； – 运营商将交易包与零知识证明广播到主链； – 智能合约通过零知识证明验证交易包的真实性，更新价值，并执行转账操作。
优点是：
– 实现权力下放； – 链上效率高。更高的交易压缩率； – 验证效率高。无验证等待期； – 更好的安全性和隐私性。零知识证明不泄露交易细节，ZK Rollup技术保证提交到主链的数据真实有效。
缺点是：
– 生成零知识证明的过程复杂； – 应用定制开发难度大、兼容性低。
代表项目：dYdX采用ZK Rollup技术方案
dYdX 正在构建一个强大且专业的加密资产交易交易所，让用户真正拥有自己的交易，并最终拥有交易所本身。
ydX
DYDX 代币价格
作为DeFi 衍生品领域的领导者，也是ZK Rollup 技术最早采用者之一。整体数据表现：8月份以来，TVL持续上涨，稳住了前两位Layer 2项目。目前TVL为9.76亿美元，其Token（DYDX）价格一直呈下降趋势。目前为9.04美元，市值为5.7亿美元。
4. Validium是混合扩展方案，安全性较低
Validium 是一种混合扩展解决方案，允许用户在ZK Rollup 模式和Validium 模式之间进行选择。但与ZK Rollup 不同的是，Validium 的数据仍然在链下，而ZK Rollup 的数据可用性则在链上。
Validium可能更适合不需要那么多信任的应用（比如游戏DApp），而ZK Rollup更适合安全性要求更高的支付和兑换场景。
代表项目：DeversiFi 和ImmutableX 采用Validium 技术解决方案
DeversiFi TVL ImmutableX TVL
DeversiFi 号称是在以太坊上获取DeFi 机会的最简单方式：无需支付Gas 费即可投资、交易和发送Token，目前是最大的基于Validium 的去中心化交易所，数据显示，12 月4 日，TVL 突破1 亿，并且创历史新高。
ImmutableX 是以太坊上NFT 的第一个第2 层，承诺零汽油费和游戏、应用程序和市场的即时交易可扩展性。目前在Layer 2排名中排名第7。
总结：经过多年的更新和迭代，Layer 2 扩容方案实现了以太坊上扩容的安全方案，缓解了以太坊网络拥堵、高gas费等问题。已成为解决区块链技术大规模应用的主流技术方案。每种解决方案都有自己的优点和缺点，但每个Layer 2 项目都根据自身条件开发相应的技术，以实现其最大价值。
Layer 2 的技术创新和快速发展也在推动DeFi 市场、NFT 和虚拟世界的发展。在提高网络吞吐量、减少开发人员工作量和交易效率等方面，象征着第2层就是以太网。车间扩建的未来。
