以太坊擁堵以及高昂的Gas費用讓其生態上的Dapp應用頭疼不已。為了打破這種境遇，以太坊於2019年開始推進ETH2.0項目，引入了兩個在以太坊1.0 中並不存在的部分：Casper FFG PoS機制和分片鏈（Shard Chains）。

一、ETH2.0整體規劃、進度

ETH2.0整體規劃至少分三個階段推出:Phase 0(階段0)、Phase 1(階段1)、以及Phase 2(階段2)。階段0於2020 年上線，階段1和階段2將於隨後幾年發布。其中，只有階段0有充實的規範，並且定期會被更新。

l 階段0：以太坊2.0 的第一個階段，將實現“信標鏈”（Beacon Chain）。以太坊2.0的設計者希望把信標鏈打造成以太坊2.0生態系統的中心，並成為所有其他分片的安全和驗證根源；

l 階段1：以太坊2.0的第二個階段。階段1的目標，是關於分片鏈的內容達成共識，而不是就其意義達成共識。該階段將集成分片鏈（Shard Chains）。分片鍊是一種可擴展性機制，它能實現並行交易、存儲、及信息處理。將大大提高運行效率；

l 階段2：以太坊2.0 的第三個階段，分片鏈會從簡單的數據容器過渡到結構化的鏈狀態。該階段或於2021 年或2022 年上線。該階段可能會加入類似狀態租賃（State rent）這類新鮮的概念，或者將重新引入智能合約，包括賬戶、合約以及ETH轉賬和取款等功能將恢復。階段2將實現跨分片轉賬和合約調用、構建執行環境從而支持在以太坊2.0 上構建可擴展的應用。除此之外，階段2還有未知性。

l 除以上三個階段外，ETH2.0可能會在階段3引入鏈下儲存狀態，將盡可能多的狀態轉移到鏈下處理，鏈上不用存儲整個狀態，而是存儲一些狀態信息和聚合器，用戶將負責在鏈下存儲完整的狀態。當用戶想要與狀態進行交互時，他們會在交易中包含當前狀態的證明。這樣運行驗證節點的資源要求比原先會低很多，從而提高整個網絡的運行效率。後續開發中分片智能合約也將成為ETH2.0的關鍵環節，每個分片獨立儲存，不能與另一個分片直接交互，屆時可能通過同步或擴容來解決分片間交互問題。

目前ETH2.0尚未成熟之際，但通過對以太坊2.0升級的梳理我們會發現，這次升級是一次將市場活躍的升級思路和架構疊加運用的過程，升級結果和兼容度可能將要交由市場來驗證了。所以Layer 2在這個特殊的階段誕生。

二、主流Layer 2方案

1.Layer 2起源

前文已經提及以太坊低下的交易速度以及高Gas費給整個生態參與者帶來極大的不便利，在ETH2.0無法立即落地的背景下，Layer 2成為過渡階段最好選擇之一，V神也在社區推廣Layer 2的方案。 Layer 2方案是具備價值捕捉能力且有持續發展潛力的。

2. Layer 2各種技術分類及特點

顧名思義，Layer 2指建立在基礎層網絡上的第二層網絡解決方案，基於以太坊Layer 1負責處理所有部署在以太坊上應用的運算和轉賬，目前處於超負荷運轉的狀態。所以通過Layer 2解決擴容性問題和高Gas費問題。目前主流的Layer 2有狀態通道、側鏈、Plasma、Optimistic Rollups、Zk Rollup等等。我們對這些解決方案做個簡單的闡述：

l 狀態通道（State Channel）

狀態通道指用戶之間直接建立一條通道，這類方案無法真正解決以太坊擁堵問題。

l 側鏈（SideChain）

基於以太坊另外運行一條公鏈，然後把大部分的運算都轉移到這條公鏈上，最後將結果反饋到以太坊上。但是側鏈的安全性問題卻無法得到保障，側鏈推廣難度較大。

l Plasma

Plasma 指可擴容自主智能合約，Plasma技術操作思路是鏈下操作，將結果反饋至主鏈。通過跟主鏈的有效配合，來保證足夠的安全性。但用戶必須對Plasma 鏈進行監控，因此普通用戶體驗感不佳。

l Optimistic Rollup

Optimistic Rollup是一種使用OVM在二層網網絡上啟用智能合約的結構。該構造大量借鑒了plasma和zkRollup設計。 OR方案安全性能得到保障，但驗證期過長。需要等候兩週左右的時間，對使用者來說過長的周期影響太大。

l ZK Rollup

ZK Rollup基於零知識證明的二層擴容方案(layer2)，ZK Rollup數據可用性可以讓任何人都能根據鏈上存儲的交易數據，還原出賬戶的全局狀態，從而消除由於數據可用性帶來的安全風險。但其缺點是計算量大，技術難度高且難以支持虛擬機。

不過ZK Rollup正在推出圖靈完備的虛擬機，所以將來很有可能取代Optimistic Rollup。

l Arbitrum Rollup

Arbitrum Rollup 是一個由以太坊鏈上合約管理的鏈下協議。

Arbitrum Rollup需要有驗證人（繳納保證金），驗證節點虛擬機的運行速度直接決定了虛擬機的運行速度。發生爭議斷言時，節點會產生分叉，形成一棵平行的未來之樹。

三、以太坊的Layer2對公鍊格局的影響

以太坊的Layer2目前最大的問題是存在孤島效應，如果能打破這種孤島效應，DeFi項目會紛紛遷移到Layer2，從而極大緩解當前以太坊的擁堵和費用困局，可以有上百倍的空間提升。

基於以太坊的強大號召力，對其他的公鏈會產生一定的壓力。在以太坊的擁堵無法解決之時，其他的公鏈可以充當以太坊的側鏈，幫助以太坊緩解擁堵壓力，從而在整個DeFi發展過程中獲得位置。但如果Layer2能夠成功解決問題，那麼，其他公鏈對於以太坊本身的價值會減少，而且以太坊會吸收更多的數字資產，使自己體量變得更大。

隨著基於以太坊上協議的增多，ETH可以捕獲更大的價值，整體市值的增加，以太坊就更安全。而以太坊更加安全可以促使它成為承載更大資產量的公鏈，如果能形成這種局面，以太坊有可能成為超級公鏈。

目前是其他公鏈彎道超車的最佳時機，不管是數據王者幣安智能鏈，還是項目增速巨大的波卡（Polkadot），都在對標以太坊擴大自有生態。

四、ETH2.0是否會發生共識分裂

在討論這個問題之前，我們先聊聊以太坊和以太經典。早年間，以太坊遭遇黑客攻擊，損失巨大，V神便提出硬分叉的想法。這種分裂是一次技術上的分裂，兩種不同的競爭觀念，決定了兩個完全不一樣的發展方向。 ETH在V神等核心團隊的支持下，走上一條以以太坊基金會制定並開發區塊鏈核心決策、社區共同參與的道路。而ETC則繼續堅持區塊鏈記錄和合約都不可修改，只能運行不可逆轉的智能合約的理念。

ETH從目前形式看，確實比ETC發展的更好，但我們也不能全盤否定ETC。這就是區塊鏈的魅力，項目的價值和前景都建立在共識的基礎上。回歸ETH2.0，隨著開發進度的不斷深入，這種共識分裂也必然會出現。 ETH2.0階段0和階段1出現共識分裂的可能性不大，這兩個階段相當於打地基，而到階段2、階段3之後，不同的設計理念碰撞、衝突，形成兩種或多種共識可能性變大。所以ETH2.0在這個階段出現共識分裂的可能性最高。

從PoW工作量共識機制向CPos共識機制轉變，能提高整個以太網絡效率，也能吸引更多的參與者。這種轉變過程中一定會產生新的理念，新的想法。至於能否分裂成功，目前也無法斷言。畢竟區塊鏈的價值來源是大多數人的共識，這種共識將轉化為參與，托起更大的價值。

五、結語

在ETH2.0尚未成熟之前，Polkadot、BSC等公鏈也是來勢洶洶，隨時在撼動以太坊的地位，Layer 2方案將成為解決以太坊龐大的應用體系面臨的問題。倡導安全性和可持續性的Rollup系列應用相對會更廣，Rollup系列方案在ETH2.0上也有機會增強其吞吐量，而對安全要求沒那麼高的場景，對於狀態通道、側鏈、Plasma、 Validum的需求依然存在。總的來說，Layer 2賽道有可能誕生規模很大的項目，保持關注，抓住機會。