摘要卷积是第 2 层扩展系统,可将多个交易捆绑成一个批次,从而减少主区块链(通常是以太坊)上的拥堵和成本。
它们主要有两种类型:ZK 卷积使用零知识证明来实现即时终结性和隐私性,而乐观卷积则依赖于简单的欺诈检测挑战期。
Base、Scroll 和 Arbitrum 等所有流行的卷积都部署在以太坊上,但现在对 Solana 和比特币等非 EVM 链的乐观型和基于 ZK 的卷积的需求激增。
什么是 ZK Rollups?
ZK 推出的第 2 层网络使用零知识证明来确保交易有效性,同时维护用户隐私。它们将交易数据压缩为简洁的证明,最大限度地减少了链上存储,大大降低了气体费用。
与乐观的卷积不同,ZK 网络在提交之前会验证交易,提供即时的终结性,而不需要争端机制。zk-EVM 的出现保证了与以太坊智能合约和工具的完全兼容,从而提高了 ZK 链的可用性。
ZK rollups 利用先进的加密技术,如用于量子抗性的zk-STARKs和用于提高效率的 zk-SNARKs,来适应不同的扩展需求。这使它们非常适合加密游戏、跨链桥接和小额支付等要求苛刻的应用。
什么是乐观卷积?
乐观滚动是更受欢迎的 L2 网络类型,因为它们在链外处理交易,同时在链上发布重要数据,除非在 7 天的质疑窗口内受到质疑,否则就认为交易有效。这种设计减少了以太坊主网的拥堵,提供了更快、更实惠的交易。
EIP-4844更新和 "blobs "数据机制大大降低了 90% 的网络成本,使这些更新受益匪浅。优化虚拟机(OVM)确保了与以太坊的完全兼容,允许开发人员以最小的修改来部署现有的智能合约。
乐观网络非常适合需要复杂计算的应用,如治理框架、协作平台和Farcaster 等社交网络。虽然欺诈挑战期会带来一些延迟,但对于时间敏感度较低的用例,它们在可扩展性方面表现出色。
ZK Rollups vs Optimistic Rollups
乐观滚动和ZK 滚动都有助于改进以太坊,通过研究它们的技术结构,可以很容易地发现它们的不同之处。
- 交易验证:ZK 卷使用加密证明实现即时终结,而乐观型卷则假定有效,并依赖于 7 天的欺诈质疑期。
- 性能乐观型卷积可处理复杂计算,但延迟较高;ZK 型卷积可提供更快的最终结果,满足快速处理需求。
- 安全性:ZK 通过加密保证将欺诈风险降到最低,而乐观卷积则依赖于验证者和经济激励。
- 兼容性:乐观型卷积与 EVM 完全兼容,而 ZK 型卷积则需要专门的工具,但在兼容性方面不断进步。
- 成本效益:ZK 可有效压缩数据,降低成本,而乐观型可受益于 EIP-4844,但成本仍然较高。
- 使用案例:ZK 应用程序适合支付、交换和游戏;乐观型应用程序在治理、社交网络和协作方面表现出色。
哪个更安全?
ZK 卷积通过加密验证提供更强的安全性,消除了对外部验证器的依赖。乐观型卷积依赖于主动验证器和经济激励机制来检测欺诈行为,因此更容易受到人为错误或恶意活动的影响。
虽然零知识系统提供了可靠的保证,但其实施的复杂性也带来了风险。乐观卷积的简单性使其更容易部署,但安全性稍差。
ZK 和乐观滚动示例
ZK 卷积和乐观卷积各自都有突出的实施,展示了它们的能力和优势。下面是这两种类型的卷积对以太坊第二层生态系统做出贡献的主要例子。
ZK Rollups
ZK 卷积利用零知识证明提供高可扩展性和安全性。
- ZKsync:优先考虑用户和开发人员的体验,费用低、交易快,支持原生第 2 层智能合约。
- 星网:利用 zk-STARKs 实现可扩展性和安全性,为开发人员提供独特的编程语言 Cairo。
- Linea:由 ConsenSys 开发,专注于提供对开发者友好的环境,完全等同于以太坊虚拟机(EVM)。
- 滚动:旨在实现与以太坊的本地兼容性,确保与现有以太坊应用程序和工具的完全集成。
- Polygon zkEVM:将 ZK 卷积技术与 EVM 兼容性相结合,使开发人员无需修改即可部署现有的以太坊智能合约。
乐观的卷积物
乐观的滚动优先考虑简单性和与以太坊现有基础设施的兼容性,从而实现可扩展和高效的去中心化应用。
Optimism Superchain 是这个生态系统的核心,它是一个统一的网络,整合了多个卷积,以实现更好的互操作性。以下是其中的佼佼者:
- Arbitrum:提供高吞吐量和低费用的多轮欺诈证明,支持广泛的去中心化应用。
- 基础:由 Coinbase 开发,专注于为去中心化应用提供一个安全、低成本、对开发者友好的平台。
- 乐观主义:强调简单性和EVM 等价性,便于基于以太坊的应用程序的轻松部署,只需最小的改动。
- 爆炸:作为一种多功能卷积解决方案,旨在支持各种应用,注重可扩展性和用户体验。
- 世界链:由World开发,针对游戏和元宇宙集成,提供高可扩展性和低延迟,支持复杂的虚拟环境。
- Taiko:致力于提供等同于以太坊的卷积体验,侧重于去中心化和无权限网络参与。
以太坊卷统计
乐观的滚动目前主导着第 2 层的活动:
- 桥接价值:乐观型卷积的桥接价值为 1 864 亿美元,而 ZK 的桥接价值为 208 亿美元。
- 锁定总价值 (TVL):乐观滚动价值达 78.9 亿美元,其中 Base(38.2 亿美元)和 Arbitrum(32.7 亿美元)居首。在 Scroll(今年增长了 1,103.6%)和Linea(增长了 634.8%)的带领下,ZK 延期总额达到了 10.4 亿美元。
- 日活跃地址(DAA):乐观型卷积录得 158 万 DAA,主要由 Base(114 万,增长 2170.4%)和 Arbitrum(375,464,增长 208%)驱动。ZK 卷有 139,145 DAA,其中 ZKsync Era 贡献了 43,460 DAA。
- 日交易量:乐观型滚动交易处理了 1 128 万笔交易,其中以 Base(777 万笔,增长 3623.8%)和 Arbitrum(237 万笔,增长 220.1%)为首。ZK rollups 处理了 553 040 笔交易,Starknet 处理了 132 082 笔交易。
- 收入:乐观滚动收入为 75.47 万美元,其中以 Base(488,200 美元,增长 10286.5%)和 Arbitrum(231,900 美元,增长 368.6%)为首。ZK rollup 的收入为 2.62 万美元,ZKsync 的收入仅为 7500 美元。
- DEX 交易量:Arbitrum 处理了 16.2 亿美元(增长 172.1%),而 Base 则达到 21.3 亿美元(增长 7746.3%)。像 Linea 这样的 ZK 增长了 1030.2%,达到 3030 万美元。
以太坊之外的卷积
非 EVM 链也在采用第 2 层卷积或将先进的可扩展性技术直接纳入其第 1 层架构。
索拉纳卷轴
Solana 正逐步开始采用乐观和零知识卷积机制。Neon EVM使以太坊智能合约能在 Solana 上使用乐观卷积机制执行,优化了高吞吐量和低延迟。
Eclipse允许开发人员根据特定需求创建模块化的卷积环境,并与 Solana 的架构集成。ZK 压缩减少了交易数据大小,提高了可扩展性和私密性,使 Solana 生态系统可以实现零知识卷积。
比特币卷轴
由于脚本和区块大小的限制,比特币在滚动实施方面面临挑战。Rollkit 等主权卷积使用比特币提供数据可用性,使去中心化应用程序能够安全地将交易锚定到比特币区块链上。
BitVM 将 SNARK 压缩与乐观欺诈证明相结合,在不改变协议的情况下实现扩展。堆栈(Stacks)虽然不是卷积,但它使用比特币的安全性进行交易验证,并通过向比特币发布交易哈希值来引入智能合约,作为一个独立的层运行。
底线
ZK 和乐观卷积都对以太坊的可扩展性做出了重大贡献,但它们在安全或通用应用方面的独特性使它们与众不同。
现在,更多的新参与者正在进入第二层市场,如 ENS 的 Namechain 和 Kraken 的 Ink,这可能会加剧以太坊扩展竞赛中的竞争。
这些升级和进步能否成为期待已久的 ETH 超级周期的催化剂?我们期待在 2025 年第一季度初揭晓答案。