幣安研究院Layer2報告：關鍵玩家及發展趨勢

L2生態系統已經在增強行業的可擴展性、效率和可用性方面取得了顯著進展。

近期，L2群雄並起，市場競爭日趨激烈。

幾乎所有的鏈都在說自己成本低效率高，各家也都有做模塊化，增加擴展性和建設L3的趨勢。

我們需要怎樣的L2，目前L2賽道中各家的特色如何，有哪些正在進行的動作？而在未來，L2又會演化出哪些新趨勢？

幣安研究院之前發布了名為《The L2 Evolution》的研究報告，對上述問題進行了詳細的回答和展望。報告重點分析不同L2方法的複雜性,評估它們在市場中的當前地位,並更深入地研究當前L2市場格局有可能產生的新方向。

鑑於報告較長，深潮對該報告進行了解讀和整理，以幫助大家集中、快速和系統的了解L2市場上各家的情況，並對未來機會進行預判。

關鍵摘要：

1. L2演化出了新的趨勢,包括Superchain、L3和Hyperchain。這些進步正被多種L2採用,有望成為下一代以太坊擴展的基石,簡化開發流程,增強安全性,並在生態系統中建立更大的互操作性。
2. Optimism的OP堆棧正在往超級鏈走，具有高度互操作性,Bedrock升級代表實現他們的願景邁出的初步一步。
3. Arbitrum也處於以太坊擴展前沿,通過Arbitrum Orbit開發L3網絡,在Arbitrum L2上提供一個部署定制鏈的無許可框架。
4. zkSync提出了Hyperchain,這是一組可定制的無信任鏈接區塊鏈,實現超擴展性、改進的可組合性和增強的安全性。
5. StarkWare正在開發一個多層解決方案,探索L3用於定制擴展,並利用L2進行通用擴展。
6. Polygon 2.0旨在通過統一其L2解決方案套件來創建“互聯網的價值層”,其中包括Polygon PoS、Supernets和zkEVM。

市場背景

1. 可擴展性是當前以太坊面臨的核心挑戰,以太坊本身很難達到與互聯網相當的規模。
2. 當前的L2解決方案也都存在局限性,無法成為應用程序的最佳選擇。它們要么犧牲了可擴展性,要么增加了對特定生態系統的依賴風險。
3. 跨鏈互操作性仍然是痛點。現有的跨鏈橋脆弱且常被攻擊。
4. L2發展的下一個階段,就是要簡化Rollup的部署流程,降低開發者的門檻。目標是實現“一鍵式”部署Rollup鏈,就像創建一個網頁一樣簡單。
5. 每條Rollup鏈現在都需要自己搭建基礎設施,這導致資源浪費和高度碎片化。新的Rollup模式可以實現基礎設施的共享和互操作,減少資源冗餘。
6. 新的案例如OP Chains ，Arbitrum Orbit, 和 hyperchains on zkSync等。

關鍵玩家1：Optimism 和OP Stack

1. Optimism是OP Mainnet背後的團隊,OP Mainnet是與EVM兼容的樂觀rollup,已於2021年12月上線,是領先的以太坊L2解決方案之一。截止6月,OP Mainnet的總鎖倉價值超過22億美元,在所有以太坊L2解決方案中佔有第二大市值,總市場份額超過23%。
2. 2022年10月,Optimism推出了OP Stack,這被描述為“高度可擴展、高度互操作的各種區塊鏈的模塊化開源藍圖”。這標誌著Optimism在以太坊可擴展性世界的設計和願景進化,不僅僅是運行他們的樂觀rollup解決方案。
3. OP Stack引入了我們對所謂“Hyperchain”的概念,指的是基於OP Stack構建的高度集成和統一的L2區塊鍊網絡。
4. Optimism在這一新的階段中最新發展是他們的旗艦L2 rollup遷移到Bedrock,這是OP Stack的第一個官方版本,為他們的產品帶來了許多運營和用戶改進。

OP Stack詳解

• OP Stack是一個標準化、共享和開源的開發棧,為OP Mainnet提供動力。它由組成Optimism L2 rollup的各種軟件組件組成,並可以用於創建網絡共享、互操作和協調的L2區塊鏈集合。

從本質上講,OP Stack旨在簡化L2區塊鏈的創建,可以看作是一個“搭建L2”的超市。

• 關鍵組件如下：

• 數據可用層:該層定義了OP Stack鏈的原始輸入發佈到何處。大多數OP Stack模塊使用以太坊數據可用層,OP Mainnet rollup使用的就是該模塊。
• 排序層:該層確定了OP Stack鏈上的交易如何被收集和發佈到數據可用層。在當前狀態下,OP Stack的排序器模塊是一個單一排序器設置。未來擬議的修改將包括多個排序器以增強平台的去中心化。
• 派生層:該層定義瞭如何處理來自數據可用層的原始數據,以形成發送到執行層的輸入。它與數據可用層非常緊密相關,因為它必須了解如何解析來自那裡的原始數據。
• 執行層:該層定義了OP Stack鏈中的狀態以及在接收來自派生層的輸入後狀態的變化方式。當前OP Stack中使用的執行層模塊是一個稍加修改的EVM版本。
• 結算層:該層傳統上處理從區塊鏈取回資產,首先證明目標區塊鏈的狀態,然後根據該狀態處理取回。更廣泛地說,對於OP Stack,結算層允許第三方區塊鏈意識並建立對OP Stack鏈狀態的視圖。
• 治理層:這指的是用於管理升級、設計決策和系統配置的一般工具和流程集。與其他層相比,這是一個更抽象的層,可以包含各種各樣的機制。

• OP Stack的好處：

• 可擴展性:OP Stack的代碼是針對其他構建者會想要使用和在其上構建而設計的。因此,他們的代碼是開源的,通常是模塊化的。
• 簡單性:他們努力使他們的代碼盡可能簡單,並傾向於重用經過實戰考驗的現有代碼。
• 可理解性:現有的以太坊開發人員可以相對輕鬆地在OP Stack上構建。
• 客戶多樣性:跨OP Stack可以實現多個客戶端實現。

Bedrock升級帶來的好處

• 更低的費用：Bedrock實施了優化的數據壓縮策略以最小化數據成本。現在每筆交易的平均費用降低了超過77%。這也使得Optimism的L2 rollup現在成為最便宜的Etheruem L2。

• 用戶體驗改進：尤其是對於那些與L2 rollups不太熟悉或經驗較少的用戶，這是對用戶體驗的增強。
• 改進的證明模塊化：Bedrock從OP Stack中抽像出了證明系統（針對圖2中的結算層），因此OP Stack鏈可以使用故障證明或有效性證明（即ZK-proof）進行交易驗證。值得注意的是，已經有一個RFP在為OP Stack建立一個ZK有效性證明器。
• 改進的節點性能：Bedrock允許在單個rollup“塊”中執行多個交易，而不是之前的“每塊一個交易”模型。在當前的交易量下，這將使狀態增長減少約15GB/年。
• 總結：OP Stack幫助拆解了構建L2鏈所需的各種組件，Bedrock是這種軟件的第一個實現。關鍵詞：模塊化。

OP 的 Superchain架構

• 在Bedrock升級之後，Optimism的下一步是開始將自己升級為Superchain。

• Superchain被設想為一個去中心化的L2鍊網絡（稱為OP Chains），它們共享安全性、通信層和一個開源技術堆棧（即OP Stack）。
• 這些鏈將被標準化，旨在作為可互換的資源使用。這種標準化將使開發者能夠創建針對Superchain作為一個整體的應用程序，而不僅僅是應用程序運行的底層鏈。

• Superchain的好處：

• 加固和安全的代碼基礎：隨著鏈的數量增長，每個鏈都共享並為支撐它們的模塊化和標準化代碼庫做出貢獻，從而加固了系統。
• 原子級跨鏈可組合性：不同的OP鏈之間無縫地同時進行交易，無需橋接或中介。
• 通用的以太坊基礎設施：允許現有的以太坊開發者無縫地切換到構建OP鏈。

• 加入Op的項目：

• Optimism的L2 rollup鏈，在Bedrock升級之後，是Superchain的第一個成員
• Coinbase的Base L2將是第二個成員，今年上線主網。
• Worldcoin也承諾在OP Stack上建設。
• Conduit旨在使開發者更容易啟動自己的OP Stack rollups，最終成為Superchain的一部分。
• Aevo，一個去中心化的期權交易所，最近與Conduit合作，基於OP Stack推出了其rollup，Conduit操作Aevo rollup序列器。
• BNB Chain也宣布了opBNB的測試網，這是他們基於OP Stack的EVM兼容L2鏈。
• 在NFT世界中，去中心化的NFT市場Zora最近推出了Zora Network。基於OP Stack的L2，旨在使NFT更便宜、更易於訪問。他們的文檔指出，在Zora上鑄幣的成本可以低於0.50美元，交易在幾秒鐘內得到確認。

關鍵玩家2：Arbitrum Orbit

Arbitrum自2021年8月上線以來，目前是最大和最主要的L2網絡,總鎖倉價值超過59億美元。佔總市場份額的60%以上。

Arbitrum生態系統產品：

• Arbitrum One: Arbitrum生態系統的第一個和核心主網Rollup。
• Arbitrum Nova:這是Arbitrum的第二條主網Rollup,面向那些對成本敏感且對交易量要求很高的項目。
• Arbitrum Nitro:這是為Arbitrum L2提供支持的技術軟件棧,使Rollup能夠更快、更便宜和更兼容EVM。
• Arbitrum Orbit:在Arbitrum主網之上創建和部署L3的開發框架。

什麼是Layer-3?

• L3網絡,有時被稱為應用程序鏈,是構建在L2之上的專用網絡,每個都託管支持特定去中心化應用程序的智能合約。
• 要理解L3的最簡單方法就是把它們想像成L2的Rollup。它們與在L1上進行結算不同,L3是與L2進行結算。

Arbitrum Orbit的用武之地

• Orbit是一個允許任何人在Arbitrum L2鏈之上部署L3鏈的無需許可的開發框架，無需許可
• 通過Orbit,Arbitrum打算支持以下用例的協議,以啟動自己的L3鏈:

• 第3層Rollup:啟動類似Arbitrum One的L3 Rollup鏈。
• 第3層AnyTrust:啟動類似Arbitrum Nova的L3 AnyTrust鏈。
• 可定制的第3層:基於Arbitrum Nitro在Arbitrum L2鏈上部署針對特定應用程序需求的定制L3鏈。這包括隱私、權限、手續費代幣、治理等組件。

• 總結：通過這個解決方案，Arbitrum的目標是吸引那些希望有更多控制權並尋求可定制性的開發者，允許他們根據自己的特定要求分叉並自由地調整Arbitrum源代碼。甚至將他們的解決方案品牌化為“定制鏈”。

關鍵玩家3：zkSync 和 Hyperscaling

• zkSync Era，Matter Labs的zkEVM rollup版本。自從在其主網上部署以來，zkSync Era已經成為最廣泛使用的L2和zkEVM解決方案之一，已超過6.25億美元的TVL。
• 超級可擴展性成為了其最終的雄心：管理無限數量的交易，而不妥協安全性或去中心化。
• 為了滿足Web3的日益增長的需求，zkSync圍繞Hyperchain的概念設計了其終極解決方案。
• zkSync架構旨在整合Hyperchain網絡，所有這些都錨定在一個basechain上。

Hyperchain

• HyperchainzkSync對L3的願景，被設想為一個廣泛的無信任和可定制的鏈接區塊鏈生態系統。
• 實施上採用模塊化方法，為開發者提供了一個Hyperchain軟件開發工具包（“SDK”）框架，允許他們為其區塊鏈選擇各種組件或開發自己的組件。

好處：

• 安全性：Hyperchain將克服與非本地橋接關聯的典型漏洞，這些漏洞通常導致黑客攻擊。在zkSync的L3中，分形Hyperchain之間的交互將通過本地橋進行，進一步增強安全性。
• 性能：通過實施Hyperchain架構和實現超級可擴展性，提高了L3的性能。
• 成本：由於數據可用性解決方案，數據費用顯著降低。
• 易用性：zkSync預見到SDK的大幅增強，包括引入低代碼和無代碼解決方案，使應用程序開髮變得更加簡單。
• 組合性：系統的LLVM編譯器支持Solidity和任何其他現代編程語言，增加了對專門使用Rust、C++和Swift等語言的開發者的可訪問性。

超級擴展理論（Hyperscaling）

• 一個超級可擴展的區塊鏈系統涉及多個不同的ZK鏈（或超級鏈）並行運行，區塊證明被聚合併在L1上結算。理論上，這甚至可能是無限數量的超級鏈，代表整個系統。
• 整個過程與StarkWare首次引入的一個被稱為分形擴展的概念有關。分形擴展基於一個多層網絡概念，其中應用特定的L3在L2上遞歸構建
• 超級擴展通過引入超級橋，進一步推進了這一點，這些是本地橋，將每個L3應用鏈連接在一起。這使得在超級鏈之間的轉移不消耗第三鏈上的資源，並進一步確保基鏈不成為中央可擴展性瓶頸，從而維持並行超級可擴展性的原則。

如圖，沒有超級橋，分形擴展可能會使基鏈隨著時間的推移成為大多數轉賬的主要交點，從而可能成為可擴展性的障礙。

有了超級橋，從一個超級鏈到另一個超級鏈的轉移變得像任何常規轉移一樣簡單和成本高效，這反映了超鏈接如何允許從一個網頁無縫導航到另一個網頁，只需點擊一次，從而消除了通過每一層進行額外導航的需要。

關鍵玩家4: StarkWare 和分形擴展（Fractional Scaling)

• StarkWare提出了一個多層網絡的概念，其中L2用於通用擴展，而L3用於定制擴展。
• StarkWare的分形擴展概念可能已啟發其他L2項目探索Ethereum的擴展。

• Slush正在開發一個SDK，用於在Starknet上構建zkVM L3。
• StarkWare推出了Recursive STARKs，這是一種增強L2擴展能力的技術，它允許將多個交易證明捆綁成一個證明。
• 該技術依賴於Cairo編程語言和SHARP，後者支持從多個應用中聚合交易到一個STARK證明。
• StarkWare的目標是優化成本、延遲和計算資源，以支持在公共Starknet網絡上的L3解決方案的開發。

關鍵玩家5：Polygon 2.0

背景:

• Polygon的L2解決方案每天處理約2-3M交易，擁有300-400K持續活躍的地址。
• Polygon還推出了其自己的app-chain解決方案，稱為Supernets，允許開發者創建定制的app-chains。

Polygon 2.0的核心:

• 旨在統一Polygon的各個平台，為用戶提供無縫的界面。
• 作為一個由ZK技術驅動的L2鏈的集合，Polygon 2.0使用了獨特的跨鏈協調協議。
• 該網絡可以容納無限數量的鏈，確保安全且即時的跨鏈交互。

關鍵點:

• 互操作性: Polygon 2.0旨在通過ZK證明實現跨多個區塊鏈的流暢移動和交互。
• 安全性: 通過使用零知識技術和現有的PoS機制，Polygon旨在增強安全性和隱私。
• 可擴展性: Polygon團隊正在構建Polygon 2.0，以支持“實際上無限數量的鏈”。

最新更新和時間表:

• Polygon PoS sidechain目前由其自己的驗證器集合保護，而不是通過ZK證明，但Polygon 2.0的願景是每個Polygon鏈都應該是一個ZK L2。
• 用戶和開發者的體驗不會因此轉型而改變，Polygon PoS將繼續像往常一樣運作，只是由於添加了ZK證明，安全性更高。
• 如果初步提案得到支持，Polygon團隊預計在2024年第一季度之前啟動zkEVM validium主網。

結論: 考慮到Polygon在其PoS sidechain上的表現以及他們zkEVM解決方案的成功部署，這一新願景具有相當的前景，並可能為更廣泛的L2生態系統帶來有趣的增強。

L2市場綜合比較

• 特點是其動態和競爭性，每個網絡都帶來了其獨特的視角，儘管存在共同點，但也存在顯著的差異。

主要項目的特點:

• Optimism: 通過其Superchain論文區分自己。它提供了一個完全開源的框架，但這可能會導致其他使用OP Stack的rollups分散Optimism的流動性和用戶。
• zkSync: 與Optimism有一定的重疊，但在執行策略上與Optimism和Arbitrum有所不同。
• Arbitrum: 提供了一個用於創建L3鏈的無許可平台，但仍要求DAO批准使用Arbitrum的IP開發L2s。
• Starknet: 採用了多層結構，使用分形擴展L3s。
• Polygon: 選擇了一個更集成的模型，將其L2產品組合在一起。

這些L2願景，儘管各不相同，但它們的核心都是定制化和應用特定的鏈

不同L2之間的細微差別，可以用下表顯示：

最後，不管技術方案的異同，L2們也需要考慮如下要素，以確定項目如何在其各自的生態系統中積累價值。

• 軟件的可定制性: 複製代碼並在L2上構建的容易程度將是一個關鍵的區分因素。很可能建立在L2上的項目將尋求特定的修改，並可能投入資源來資助這些定制。能夠適應這些情況的最佳L2軟件堆棧無疑將具有競爭優勢。
• 交易費用和序列器: 序列器，承擔維護和雲服務費用的重要責任和運營費用，應該通過向用戶徵收的交易費用得到公平的補償。
• 治理代幣的作用: 隨著趨勢轉向去中心化，L2的治理代幣的功能變得更加重要。很可能大多數rollups都需要代幣質押以包括在共享序列器網絡中。

結論思考

• L2生態系統已經在增強行業的可擴展性、效率和可用性方面取得了顯著進展。
• 行業內正在探討L2演變的下一階段，這導致了各種不同的願景和方法的出現。儘管有許多不同的觀點，但大家的共同目標是實現無限的可擴展性，希望Web3的世界能夠像Web2那樣無縫擴展。
• 目前，這個領域仍然處於初級階段，具體的方法和實踐尚未完全確定。