Layer2 是什么？
Layer2 是指建立在公有区块链（Layer1）之上的第二层协议，目的是为了扩大区块链的交易能力及应用场景，目前大部分常见的 Layer2 都是建立在以太坊网路的基础上。
Layer2 通过在主链之外构建一层二级协议网路，将大部分交易和执行放在 Layer2 完成，再通过各种机制将结果定期批量提交到 Layer1 进行验证。
这样可以极大提升区块链的交易速度，并降低交易成本。同时 Layer2 也继承了公链的去中心化、安全隐私等优势。
为什么 Layer2 很重要？
Layer1 公链如以太坊，虽然提供了去中心化和防审查的基础设施，但交易速度和成本存在局限。尤其是在牛市 DeFi、GameFi 与 NFT 盛行时，网路经会碰到堵塞，gas fee (网路手续费) 同时也会飙升到天价，让许多想使用 dApp 的用户无法承受。
我们都知道，区块链应该是一种更便宜、更快速的交易方式，这是它的核心价值和吸引力。但是如果每次交易要花费数百美元的 Gas fee，那么跟 Visa、Paypal、电汇等传统支付工具有什么差别？用户为了规避 1~3% 的手续费，却要承担更高的区块链交易成本，根本无法吸引 Web2 的用户前来使用。
而这就是 Layer2 能派上用场的地方了！
Layer2 可以在 Layer1 基础上，通过各种技术手段大大提高吞吐量和降低 gas fee (网路手续费) 。这样就解决了 Layer1 扩展性不足的痛点，让普通用户也能轻松使用 dApp 和 DeFi 服务，享受到真正高速便宜的区块链交易体验。让加密货币可以走向百万用户级的商业应用，而不只停留在小众领域。
对于公链网路来说来说，Layer2 可以来带以下优势：
- 扩大区块链的交易能力：Layer1 由于交易速度受到区块时间的限制，难以支撑大规模商业应用。而 Layer2 可以极大提升每秒交易速度（TPS）实现交易的高吞吐量。
- 降低交易成本：在 Layer2 上操作可以避免 Layer1 的高额 gas fee (网路手续费) ，让更多用户负担得起区块链应用。
- 扩大功能和应用场景：Layer2 可以引入更多功能，如隐私保护、跨链操作等，拓展区块链的应用。
- 提高用户体验：Layer2 交易体验可以更接近传统 Web2 应用，让更多非技术用户也能轻松使用。
- 保护 Layer1 安全：将大量交易处理放在 Layer2 可以减轻 Layer1 的负荷，提升安全性。
Layer2 如何运作：Channels、侧链、Validiums、rollup
常见的 Layer2 协议技术主要有以下几种：
1. Channels 通道（状态通道、支付通道）
通道是 Layer2 最早期的的一种技术形式。它可以允许两方或多方在链下进行多笔交易，而不需要将每笔交易广播到整个网路。避免每次都要在 Layer1 链上留记录，透过减少需要处理的交易数量来降低费用，显著提高区块链的可扩展性。
举个例子，像闪电网路就运行在比特币区块链的 Layer2。通过闪电网路，用户之间可以快速进行支付，一次结算很多笔交易，不需要每次都在主链上传输。
这样可大大提升比特币区块链的吞吐量，也降低了交易成本和等待时间。用户体验跟传统支付 App 几乎没两样了，但具有区块链的安全性和可审查特性。
2. Sidechains 侧链
侧链使用自己的共识机制进行操作，是一条独立运行但可以跟主链互通的区块链。它提供了一条快速通道，于特定时候可以让资产可以在主链和侧链之间快速流通。
但由于侧链是独立运行的，不受主链保护，所以它自己要负责维护安全。这需要消耗额外的算力或资源，例如 POS 或 POW 共识机制。
目前以太坊比较知名的侧链解决方案主要为 xDai 和 Gnosis 链。这些侧链都为以太坊提供了高速通道。开发者可以利用这些侧链的免费节点来开发 dApp。
虽然侧链不需要向主链提交状态数据，但许多侧链仍然选择这样做，以利用更大、更去中心化的链的安全性。
3. Validiums
Validiums 与侧链类似，是一条独立运行的区块链，但与主链紧密连结，Validiums 使用的主要是零知识证明而不是传统的工作量证明或权益机制证明。
Validiums 虽然使用了零知识证明的加密技术，但它和 zk-Rollup 不同之处在于，交易数据不存储在 Layer1 主链上，所以 Validium 可以在不暴露真实交易讯息的情况下，证明交易是有效且符合预设规则的。
但是跟侧链一样，Validium 也有局限性。因为不依赖主链安全，需要自建共识层，对开发者的要求较高。智能合约支持也相对有限。
简单来说，Validium 是介于侧链和 Layer2 Rollup 之间的技术。它与主链有连接桥梁，可以交互资产。但需要自行确保安全性。
目前使用 Validium Layer2 方案的项目有 StarkWare、Immutable X、ApeX 等等。
Rollups – Optimistic Rollup、zk – Rollup
Rollup 是现今最热门的 Layer2 技术，基本概念是把交易资料打包后以 Rollup （打包整理）的形式提交到 Layer 1。主要分为两种流派：
Optimistic Rollup
Optimistic Rollup 是目前使用最广泛的 Layer2 解决方案，代表项目有 Arbitrum、Optimism 等。优点是易于开发和部署，可以快速吸引应用，缺点是有一定欺诈风险，需要依赖经济机制防止。
zk-Rollup
zk-Rollup 使用称为零知识证明（ZK-proofs）来验证交易的真实性，这可用于改善区块链上的隐私，因为它允许在不泄露有关交易的敏感讯息的情况下，来进行验证交易，缺点是较不易开发，代表项目有 zkSync、Polygon zkEVM、Linea。
零知识证明技术的出现，将有可能会成为企业未来的采用方案，因为它可以仅向第三方（用户）显示他们想要传达的讯息，同时安全地传输敏感数据。
差异性
整体来说，ZK rollups 可以带来更高的效率，但 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 之间最大的区别在于 Optimistic 可以与 EVM 直接兼容，因此 Layer1 上的任何可能在 Layer2 上都是可直接实现的。
但是，为了解决 ZK rollups 的 EVM 兼容问题，后续逐渐出现了 zkEVM 解决方案，有关 zkEVM 资讯请参考「zkEVM 是什么？有哪些项目与空投可以埋伏？」
热门的 Layer2 项目与代币有哪些？
根据加密货币数据网站 L2BEAT 的资料，截至目前为止，Arbitrum 与 OP Mainner 为市场上锁仓量最大的 Layer2 项目，以下将为你逐一介绍目前市场上热门的 Layer2 项目：
Optimism
Optimism 是以太坊生态中最早期的 Optimistic Rollup 项目，也专注于构建高效的 EVM 执行环境。它虽然拥有较早的发展历史，但最近也在加速升级中，提供了一组易于开发的软体工具 OP Stack 。
OP Stack 主要由 Optimism Collective 管理和维护，简化了创建 Layer2 区块链的过程，大幅降低开发成本，开发者可以根据自己的需求场景利用 OP Stack 工具包组装一个客制的 Layer2 网路，而这个网路就是 OP 超级链。
目前 CoinBase、a16z、BNB Chain 等知名机构已在上面开始创建基于 OP Stack 的超级链网路。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：OP
- 主网状态：已上线
Arbitrum
Arbitrum 是以太坊生态中最成熟的 Optimistic Rollup 解决方案之一。它提供了高度的 EVM 兼容性，使得以太坊的 dApp 可以无缝移植到 Arbitrum Layer2 上，实现更高的交易吞吐量和更低的 gas fee。ARB 是 Arbitrum 的治理代币。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：ARB
- 主网状态：已上线
Starknet
Starknet 属于 zk-Rollup 类型，由 StarkWare 所开发，使用高效的 Stark 零知识证明来验证 Layer2 交易，与其他 zk-Rollup 不同的是，它天生即支援 EVM 兼容。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：未知
- 主网状态：已上线
zkSync
zkSync 是 zk-Rollup 的代表项目，由Matter Labs所创建，它专注于为以太坊提供高速、低成本和私密的交易，但 zkSync 的项目前阵子也出现了许多争议，像是链上数据造假、跑路 soft rug 等等。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：未知
- 主网状态：已上线
Polygon zkEVM
Polygon zkEVM 是由原本著名的公链项目 Polygon 推出的 zk-Rollup 解决方案，将为 Polygon 提供 EVM 和 zkRollup 的双重优势。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：MATIC
- 主网状态：已上线
Scroll
Scroll 是另一种 zk-Rollup 解决方案，它使用独特的 ZK 节点来增强安全性，并专注于 EVM 兼容环境。Scroll 目前已经进行至最后一个测试网 Sepolia，主网预计将在今年推出。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：未知
- 主网状态：测试中
Linea
Linea 也是 zk-Rollup 解决方案项目之一，由MetaMask背后的开发团队Consensys所创建，是市场上极具影响力的以太坊开发公司，目前该网路已经预设在热门钱包 Metamask 内，用户可以直接进行相关交互操作。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：未知
- 主网状态：已上线
Base
Base 是由 Coinbase 推出的以太坊 Layer2 网路，由 Optimism 的 OP Stack 支持，可提供高速、安全以及低成本的交易环境。
利用 CoinBase 团队丰富的加密产品经验，来发展出完整的生态体系，提供给以太坊开发者社区和 Coinbase 现有的用户一个全新的 DeFi 环境。
- 原生代币：ETH
- 治理代币：未知
- 主网状态：已上线
Mantle
Mantle Network 是由目前市场前几大的去中心化自治组织「BitDAO」所推出的 Layer2 网路，使用了由 Optimistic Rollups 提供的 OP Stack 技术，来提供比以太坊更快速且更便宜的交易体验，并且使用模块化区块链设计，创造更大规模性能。
- 原生代币：MNT
- 治理代币：MNT
- 主网状态：已上线
opBNB
opBNB 是 BNB Chain 官方推出的 Layer2 解决方案，以 OP Stack 打造，是 BNB Chain 重要网路升级计画的一部分，可以实现高达 10000 TPS 的交易速度。opBNB 将大幅提升 BNB 生态的性能。
- 原生代币：BNB
- 治理代币：未知
- 主网状态：测试中
结论
可以预见的是，随着 ETH 2.0 的逐步升级，Layer2 解决方案将扮演越来越重要的角色；但是区块链的现况难题是，实际用户过少。
即便这些项目各有特色，每个项目背后也都有知名的投资机构支持，但它们之间的竞争也将越来越激烈，像是 OP Stack、ZK Stack、zkEVM 系列等等，届时或许只有少数项目可能会从中脱颖而出，成为以太坊生态的基石。
当然，随着这些 Layer2 有望重塑公链的使用场景，将有机会在未来成为支撑元宇宙和 Web3 世界的基础，这也将是区块链技术实现大规模采用和商业化应用的关键所在。
