币安研究院Layer2报告：关键玩家及发展趋势

L2生态系统已经在增强行业的可扩展性、效率和可用性方面取得了显著进展。

近期，L2群雄并起，市场竞争日趋激烈。

几乎所有的链都在说自己成本低效率高，各家也都有做模块化，增加扩展性和建设L3的趋势。

我们需要怎样的L2，目前L2赛道中各家的特色如何，有哪些正在进行的动作？而在未来，L2又会演化出哪些新趋势？

币安研究院之前发布了名为《The L2 Evolution》的研究报告，对上述问题进行了详细的回答和展望。报告重点分析不同L2方法的复杂性,评估它们在市场中的当前地位,并更深入地研究当前L2市场格局有可能产生的新方向。

鉴于报告较长，深潮对该报告进行了解读和整理，以帮助大家集中、快速和系统的了解L2市场上各家的情况，并对未来机会进行预判。

关键摘要：

1. L2演化出了新的趋势,包括Superchain、L3和Hyperchain。这些进步正被多种L2采用,有望成为下一代以太坊扩展的基石,简化开发流程,增强安全性,并在生态系统中建立更大的互操作性。
2. Optimism的OP堆栈正在往超级链走，具有高度互操作性,Bedrock升级代表实现他们的愿景迈出的初步一步。
3. Arbitrum也处于以太坊扩展前沿,通过Arbitrum Orbit开发L3网络,在Arbitrum L2上提供一个部署定制链的无许可框架。
4. zkSync提出了Hyperchain,这是一组可定制的无信任链接区块链,实现超扩展性、改进的可组合性和增强的安全性。
5. StarkWare正在开发一个多层解决方案,探索L3用于定制扩展,并利用L2进行通用扩展。
6. Polygon 2.0旨在通过统一其L2解决方案套件来创建“互联网的价值层”,其中包括Polygon PoS、Supernets和zkEVM。

市场背景

1. 可扩展性是当前以太坊面临的核心挑战,以太坊本身很难达到与互联网相当的规模。
2. 当前的L2解决方案也都存在局限性,无法成为应用程序的最佳选择。它们要么牺牲了可扩展性,要么增加了对特定生态系统的依赖风险。
3. 跨链互操作性仍然是痛点。现有的跨链桥脆弱且常被攻击。
4. L2发展的下一个阶段,就是要简化Rollup的部署流程,降低开发者的门槛。目标是实现“一键式”部署Rollup链,就像创建一个网页一样简单。
5. 每条Rollup链现在都需要自己搭建基础设施,这导致资源浪费和高度碎片化。新的Rollup模式可以实现基础设施的共享和互操作,减少资源冗余。
6. 新的案例如OP Chains ，Arbitrum Orbit, 和 hyperchains on zkSync等。

关键玩家1：Optimism 和OP Stack

1. Optimism是OP Mainnet背后的团队,OP Mainnet是与EVM兼容的乐观rollup,已于2021年12月上线,是领先的以太坊L2解决方案之一。截止6月,OP Mainnet的总锁仓价值超过22亿美元,在所有以太坊L2解决方案中占有第二大市值,总市场份额超过23%。
2. 2022年10月,Optimism推出了OP Stack,这被描述为“高度可扩展、高度互操作的各种区块链的模块化开源蓝图”。这标志着Optimism在以太坊可扩展性世界的设计和愿景进化,不仅仅是运行他们的乐观rollup解决方案。
3. OP Stack引入了我们对所谓“Hyperchain”的概念,指的是基于OP Stack构建的高度集成和统一的L2区块链网络。
4. Optimism在这一新的阶段中最新发展是他们的旗舰L2 rollup迁移到Bedrock,这是OP Stack的第一个官方版本,为他们的产品带来了许多运营和用户改进。

OP Stack详解

• OP Stack是一个标准化、共享和开源的开发栈,为OP Mainnet提供动力。它由组成Optimism L2 rollup的各种软件组件组成,并可以用于创建网络共享、互操作和协调的L2区块链集合。

从本质上讲,OP Stack旨在简化L2区块链的创建,可以看作是一个“搭建L2”的超市。

• 关键组件如下：

• 数据可用层:该层定义了OP Stack链的原始输入发布到何处。大多数OP Stack模块使用以太坊数据可用层,OP Mainnet rollup使用的就是该模块。
• 排序层:该层确定了OP Stack链上的交易如何被收集和发布到数据可用层。在当前状态下,OP Stack的排序器模块是一个单一排序器设置。未来拟议的修改将包括多个排序器以增强平台的去中心化。
• 派生层:该层定义了如何处理来自数据可用层的原始数据,以形成发送到执行层的输入。它与数据可用层非常紧密相关,因为它必须了解如何解析来自那里的原始数据。
• 执行层:该层定义了OP Stack链中的状态以及在接收来自派生层的输入后状态的变化方式。当前OP Stack中使用的执行层模块是一个稍加修改的EVM版本。
• 结算层:该层传统上处理从区块链取回资产,首先证明目标区块链的状态,然后根据该状态处理取回。更广泛地说,对于OP Stack,结算层允许第三方区块链意识并建立对OP Stack链状态的视图。
• 治理层:这指的是用于管理升级、设计决策和系统配置的一般工具和流程集。与其他层相比,这是一个更抽象的层,可以包含各种各样的机制。

• OP Stack的好处：

• 可扩展性:OP Stack的代码是针对其他构建者会想要使用和在其上构建而设计的。因此,他们的代码是开源的,通常是模块化的。
• 简单性:他们努力使他们的代码尽可能简单,并倾向于重用经过实战考验的现有代码。
• 可理解性:现有的以太坊开发人员可以相对轻松地在OP Stack上构建。
• 客户多样性:跨OP Stack可以实现多个客户端实现。

Bedrock升级带来的好处

• 更低的费用：Bedrock实施了优化的数据压缩策略以最小化数据成本。现在每笔交易的平均费用降低了超过77%。这也使得Optimism的L2 rollup现在成为最便宜的Etheruem L2。

• 用户体验改进：尤其是对于那些与L2 rollups不太熟悉或经验较少的用户，这是对用户体验的增强。
• 改进的证明模块化：Bedrock从OP Stack中抽象出了证明系统（针对图2中的结算层），因此OP Stack链可以使用故障证明或有效性证明（即ZK-proof）进行交易验证。值得注意的是，已经有一个RFP在为OP Stack建立一个ZK有效性证明器。
• 改进的节点性能：Bedrock允许在单个rollup“块”中执行多个交易，而不是之前的“每块一个交易”模型。在当前的交易量下，这将使状态增长减少约15GB/年。
• 总结：OP Stack帮助拆解了构建L2链所需的各种组件，Bedrock是这种软件的第一个实现。关键词：模块化。

OP 的 Superchain架构

• 在Bedrock升级之后，Optimism的下一步是开始将自己升级为Superchain。

• Superchain被设想为一个去中心化的L2链网络（称为OP Chains），它们共享安全性、通信层和一个开源技术堆栈（即OP Stack）。
• 这些链将被标准化，旨在作为可互换的资源使用。这种标准化将使开发者能够创建针对Superchain作为一个整体的应用程序，而不仅仅是应用程序运行的底层链。

• Superchain的好处：

• 加固和安全的代码基础：随着链的数量增长，每个链都共享并为支撑它们的模块化和标准化代码库做出贡献，从而加固了系统。
• 原子级跨链可组合性：不同的OP链之间无缝地同时进行交易，无需桥接或中介。
• 通用的以太坊基础设施：允许现有的以太坊开发者无缝地切换到构建OP链。

• 加入Op的项目：

• Optimism的L2 rollup链，在Bedrock升级之后，是Superchain的第一个成员
• Coinbase的Base L2将是第二个成员，今年上线主网。
• Worldcoin也承诺在OP Stack上建设。
• Conduit旨在使开发者更容易启动自己的OP Stack rollups，最终成为Superchain的一部分。
• Aevo，一个去中心化的期权交易所，最近与Conduit合作，基于OP Stack推出了其rollup，Conduit操作Aevo rollup序列器。
• BNB Chain也宣布了opBNB的测试网，这是他们基于OP Stack的EVM兼容L2链。
• 在NFT世界中，去中心化的NFT市场Zora最近推出了Zora Network。基于OP Stack的L2，旨在使NFT更便宜、更易于访问。他们的文档指出，在Zora上铸币的成本可以低于0.50美元，交易在几秒钟内得到确认。

关键玩家2：Arbitrum Orbit

Arbitrum自2021年8月上线以来，目前是最大和最主要的L2网络,总锁仓价值超过59亿美元。占总市场份额的60%以上。

Arbitrum生态系统产品：

• Arbitrum One: Arbitrum生态系统的第一个和核心主网Rollup。
• Arbitrum Nova:这是Arbitrum的第二条主网Rollup,面向那些对成本敏感且对交易量要求很高的项目。
• Arbitrum Nitro:这是为Arbitrum L2提供支持的技术软件栈,使Rollup能够更快、更便宜和更兼容EVM。
• Arbitrum Orbit:在Arbitrum主网之上创建和部署L3的开发框架。

什么是Layer-3?

• L3网络,有时被称为应用程序链,是构建在L2之上的专用网络,每个都托管支持特定去中心化应用程序的智能合约。
• 要理解L3的最简单方法就是把它们想象成L2的Rollup。 它们与在L1上进行结算不同,L3是与L2进行结算。

Arbitrum Orbit的用武之地

• Orbit是一个允许任何人在Arbitrum L2链之上部署L3链的无需许可的开发框架，无需许可
• 通过Orbit,Arbitrum打算支持以下用例的协议,以启动自己的L3链:

• 第3层Rollup:启动类似Arbitrum One的L3 Rollup链。
• 第3层AnyTrust:启动类似Arbitrum Nova的L3 AnyTrust链。
• 可定制的第3层:基于Arbitrum Nitro在Arbitrum L2链上部署针对特定应用程序需求的定制L3链。这包括隐私、权限、手续费代币、治理等组件。

• 总结：通过这个解决方案，Arbitrum的目标是吸引那些希望有更多控制权并寻求可定制性的开发者，允许他们根据自己的特定要求分叉并自由地调整Arbitrum源代码。甚至将他们的解决方案品牌化为“定制链”。

关键玩家3：zkSync 和 Hyperscaling

• zkSync Era，Matter Labs的zkEVM rollup版本。自从在其主网上部署以来，zkSync Era已经成为最广泛使用的L2和zkEVM解决方案之一，已超过6.25亿美元的TVL。
• 超级可扩展性成为了其最终的雄心：管理无限数量的交易，而不妥协安全性或去中心化。
• 为了满足Web3的日益增长的需求，zkSync围绕Hyperchain的概念设计了其终极解决方案。
• zkSync架构旨在整合Hyperchain网络，所有这些都锚定在一个basechain上。

Hyperchain

• HyperchainzkSync对L3的愿景，被设想为一个广泛的无信任和可定制的链接区块链生态系统。
• 实施上采用模块化方法，为开发者提供了一个Hyperchain软件开发工具包（“SDK”）框架，允许他们为其区块链选择各种组件或开发自己的组件。

好处：

• 安全性：Hyperchain将克服与非本地桥接关联的典型漏洞，这些漏洞通常导致黑客攻击。在zkSync的L3中，分形Hyperchain之间的交互将通过本地桥进行，进一步增强安全性。
• 性能：通过实施Hyperchain架构和实现超级可扩展性，提高了L3的性能。
• 成本：由于数据可用性解决方案，数据费用显著降低。
• 易用性：zkSync预见到SDK的大幅增强，包括引入低代码和无代码解决方案，使应用程序开发变得更加简单。
• 组合性：系统的LLVM编译器支持Solidity和任何其他现代编程语言，增加了对专门使用Rust、C++和Swift等语言的开发者的可访问性。

超级扩展理论（Hyperscaling）

• 一个超级可扩展的区块链系统涉及多个不同的ZK链（或超级链）并行运行，区块证明被聚合并在L1上结算。理论上，这甚至可能是无限数量的超级链，代表整个系统。
• 整个过程与StarkWare首次引入的一个被称为分形扩展的概念有关。分形扩展基于一个多层网络概念，其中应用特定的L3在L2上递归构建
• 超级扩展通过引入超级桥，进一步推进了这一点，这些是本地桥，将每个L3应用链连接在一起。这使得在超级链之间的转移不消耗第三链上的资源，并进一步确保基链不成为中央可扩展性瓶颈，从而维持并行超级可扩展性的原则。

如图，没有超级桥，分形扩展可能会使基链随着时间的推移成为大多数转账的主要交点，从而可能成为可扩展性的障碍。

有了超级桥，从一个超级链到另一个超级链的转移变得像任何常规转移一样简单和成本高效，这反映了超链接如何允许从一个网页无缝导航到另一个网页，只需点击一次，从而消除了通过每一层进行额外导航的需要。

关键玩家4: StarkWare 和分形扩展（Fractional Scaling)

• StarkWare提出了一个多层网络的概念，其中L2用于通用扩展，而L3用于定制扩展。
• StarkWare的分形扩展概念可能已启发其他L2项目探索Ethereum的扩展。

• Slush正在开发一个SDK，用于在Starknet上构建zkVM L3。
• StarkWare推出了Recursive STARKs，这是一种增强L2扩展能力的技术，它允许将多个交易证明捆绑成一个证明。
• 该技术依赖于Cairo编程语言和SHARP，后者支持从多个应用中聚合交易到一个STARK证明。
• StarkWare的目标是优化成本、延迟和计算资源，以支持在公共Starknet网络上的L3解决方案的开发。

关键玩家5：Polygon 2.0

背景:

• Polygon的L2解决方案每天处理约2-3M交易，拥有300-400K持续活跃的地址。
• Polygon还推出了其自己的app-chain解决方案，称为Supernets，允许开发者创建定制的app-chains。

Polygon 2.0的核心:

• 旨在统一Polygon的各个平台，为用户提供无缝的界面。
• 作为一个由ZK技术驱动的L2链的集合，Polygon 2.0使用了独特的跨链协调协议。
• 该网络可以容纳无限数量的链，确保安全且即时的跨链交互。

关键点:

• 互操作性: Polygon 2.0旨在通过ZK证明实现跨多个区块链的流畅移动和交互。
• 安全性: 通过使用零知识技术和现有的PoS机制，Polygon旨在增强安全性和隐私。
• 可扩展性: Polygon团队正在构建Polygon 2.0，以支持“实际上无限数量的链”。

最新更新和时间表:

• Polygon PoS sidechain目前由其自己的验证器集合保护，而不是通过ZK证明，但Polygon 2.0的愿景是每个Polygon链都应该是一个ZK L2。
• 用户和开发者的体验不会因此转型而改变，Polygon PoS将继续像往常一样运作，只是由于添加了ZK证明，安全性更高。
• 如果初步提案得到支持，Polygon团队预计在2024年第一季度之前启动zkEVM validium主网。

结论: 考虑到Polygon在其PoS sidechain上的表现以及他们zkEVM解决方案的成功部署，这一新愿景具有相当的前景，并可能为更广泛的L2生态系统带来有趣的增强。

L2市场综合比较

• 特点是其动态和竞争性，每个网络都带来了其独特的视角，尽管存在共同点，但也存在显著的差异。

主要项目的特点:

• Optimism: 通过其Superchain论文区分自己。它提供了一个完全开源的框架，但这可能会导致其他使用OP Stack的rollups分散Optimism的流动性和用户。
• zkSync: 与Optimism有一定的重叠，但在执行策略上与Optimism和Arbitrum有所不同。
• Arbitrum: 提供了一个用于创建L3链的无许可平台，但仍要求DAO批准使用Arbitrum的IP开发L2s。
• Starknet: 采用了多层结构，使用分形扩展L3s。
• Polygon: 选择了一个更集成的模型，将其L2产品组合在一起。

这些L2愿景，尽管各不相同，但它们的核心都是定制化和应用特定的链

不同L2之间的细微差别，可以用下表显示：

最后，不管技术方案的异同，L2们也需要考虑如下要素，以确定项目如何在其各自的生态系统中积累价值。

• 软件的可定制性: 复制代码并在L2上构建的容易程度将是一个关键的区分因素。很可能建立在L2上的项目将寻求特定的修改，并可能投入资源来资助这些定制。能够适应这些情况的最佳L2软件堆栈无疑将具有竞争优势。
• 交易费用和序列器: 序列器，承担维护和云服务费用的重要责任和运营费用，应该通过向用户征收的交易费用得到公平的补偿。
• 治理代币的作用: 随着趋势转向去中心化，L2的治理代币的功能变得更加重要。很可能大多数rollups都需要代币质押以包括在共享序列器网络中。

结论思考

• L2生态系统已经在增强行业的可扩展性、效率和可用性方面取得了显著进展。
• 行业内正在探讨L2演变的下一阶段，这导致了各种不同的愿景和方法的出现。尽管有许多不同的观点，但大家的共同目标是实现无限的可扩展性，希望Web3的世界能够像Web2那样无缝扩展。
• 目前，这个领域仍然处于初级阶段，具体的方法和实践尚未完全确定。