随着以太坊生态的蓬勃发展，高昂的Gas费用和频繁的网络拥堵问题日益凸显，成为制约其大规模应用的关键瓶颈，为了解决这一痛点，以太坊二层（Layer 2，简称L2）解决方案应运而生，作为构建在以太坊主链（Layer 1，简称L1）之上的扩容方案，L2旨在通过将计算和存储任务移至链下处理，再将结果定期提交回主链，从而在不牺牲安全性的前提下，大幅提升交易处理速度并降低成本，以太坊二层赛道百花齐放，涌现出众多各具特色的公链项目,本文将为您梳理和介绍当前主流的以太坊二层公链。

什么是以太坊二层（L2）？

在具体介绍项目之前，简单理解L2的核心原理至关重要，L2的主要目标是实现“扩容”,其核心思想是：

  1. 交易处理在L2：大部分交易（如转账、智能合约交互）在L2网络上快速、低成本地完成。
  2. 状态提交回L1：L2定期将状态变更的证明或汇总数据提交到以太坊主链,利用主链的安全性来保证L2上交易的最终性和安全性。
  3. 数据可用性（Data Availability）：L2的交易数据通常也会发布到L1或专门的DA层,确保任何人都可以验证交易的有效性。

主流的L2技术路径包括状态通道（State Channels）、侧链（Sidechains）、Rollups（尤其是Optimistic Rollups和ZK-Rollups），Rollups因其对以太坊主链安全性的充分利用,被视为当前L2发展的主流方向。

主流以太坊二层公链盘点

以太坊二层公链项目众多,以下将按照技术路径和代表性项目进行介绍：

基于Optimistic Rollups（乐观汇总）的项目

Optimistic Rollups假设交易是有效的，除非有人提出欺诈证明，这种方式在初期验证成本较低，但确认时间相对较长（需等待挑战期）。

  • Arbitrum (Arbitrum One & Arbitrum Nova)

    • 简介：由Offchain Labs开发，是目前最成熟、用户最多、生
      随机配图
      态最丰富的L2项目之一。
    • 特点：支持EVM兼容，开发者可以轻松将以太坊应用迁移过来；拥有较高的TPS和较低的Gas费；Arbitrum Nova是更注重低成本和快速确认的版本。
    • 生态：DeFi、NFT、GameFi等领域均有大量头部项目入驻，如Uniswap、SushiSwap、Aave、GMX等。

  • Optimism (OP Mainnet)

    • 简介：由Optimism公司开发，是最早一批上线的Optimistic Rollups项目之一，强调“乐观性”和简洁性。
    • 特点：EVM兼容，采用“乐观汇总”技术；注重用户体验和开发者友好；其Bedrock版本显著提升了效率和降低了成本。
    • 生态：拥有独特的Superchain愿景，致力于构建一个互操作的L2生态系统；项目如Synthetix、Curve、Velodrome等。

  • zkSync Era

    • 简介：由Matter Labs开发，虽然目标是ZK-Rollups，但其最新版本Era已实现EVM等效，并能支持Solidity智能合约，是ZK-Rollups领域的佼佼者。
    • 特点：从Optimistic Rollups全面转向ZK-Rollups，提供更高的安全性和更快的最终确认；Era版本完全EVM兼容，开发者迁移成本低；强调可扩展性和隐私保护潜力。
    • 生态：正在快速发展中，吸引了大量DeFi、基础设施项目的关注。

  • Bob Network

    • 简介：一个较新的Optimistic Rollup项目，专注于为去中心化物理基础设施网络（DePIN）提供高性能、低成本的L2解决方案。
    • 特点：EVM兼容，注重DePIN场景的应用，如物联网、能源网络等；通过优化的共识机制提升效率。

基于ZK-Rollups（零知识汇总）的项目

ZK-Rollups使用零知识证明（ZK-SNARKs或ZK-STARKs）来验证一批交易的有效性，并将证明提交到以太坊主链，这种方式提供更快的最终确认和更高的安全性,但生成证明的计算成本较高。

  • StarkNet

    • 简介：由StarkWare公司开发，是一个去中心化的ZK-Rollup L2网络,使用STARK证明技术。
    • 特点：并非EVM兼容，而是有自己的 Cairo 智能合约语言，提供了更强的表达能力和隐私保护；极高的理论吞吐量和可扩展性；注重去中心化和安全性。
    • 生态：吸引了众多探索前沿应用的项目，如DeFi、NFT、身份验证等,需要开发者学习新的开发框架。

  • zkSync Era (再次提及，因其ZK特性)

    如前所述，zkSync Era是当前最活跃且最具EVM兼容性的ZK-Rollup项目，被认为是ZK-Rollup走向主流的重要力量。

  • Polygon zkEVM

    • 简介：由Polygon（现为Polygon Technology）开发，是一个完全EVM兼容的ZK-Rollup解决方案。
    • 特点：与以太坊虚拟机（EVM）完全兼容，开发者无需修改任何代码即可部署应用；结合了ZK-Rollups的安全性和Optimistic Rollups的开发友好性。
    • 生态：依托Polygon强大的生态基础,迅速吸引了大量项目和用户。

  • Scroll

    • 简介：一个新兴的EVM兼容的ZK-Rollup项目,由一批资深密码学研究者创立。
    • 特点：专注于提供高性能、低成本的EVM兼容体验；采用ZK-STARKs技术，无需可信设置；开发团队技术背景雄厚。

其他值得关注的技术路径或混合方案

  • LayerZero (跨链消息传递协议)

    • 简介：LayerZero本身不是一个L2公链，而是一个跨链消息传递协议，旨在连接不同的L2、L1链甚至其他公链。
    • 特点：通过“Ultra Light Nodes”（ULN）和“Oracle”的组合，实现去信任的跨链通信，为不同L2之间的资产和数据互通提供了基础设施，其支持的链如Stargate（跨链DEX）、Wrapped BTC等已展现出强大的应用潜力。

  • Connext (状态通道网络)

    • 简介：基于状态通道技术，允许用户在链下进行快速、低成本的即时交易,无需频繁与主链交互。
    • 特点：适合高频、小额的即时转账和交互，通道开启和关闭时才与主链交互,进一步降低成本和提升速度。

以太坊二层公链的未来展望

以太坊二层公链的蓬勃发展极大地拓展了以太坊生态的边界，降低了用户使用门槛，为大规模应用落地铺平了道路,L2的发展趋势可能包括：

  1. 互操作性增强：不同L2之间的资产和通信将更加便捷,LayerZero等跨链协议将发挥更大作用。
  2. 技术持续演进：ZK-Rollups的证明效率将不断提升，成本降低；Optimistic Rollups的欺诈证明机制也将更加完善。
  3. 生态系统繁荣：更多创新的DeFi、GameFi、SocialFi、DePIN等项目将在L2上涌现,形成丰富的应用生态。
  4. 与L1的协同发展：以太坊主链的持续升级（如Proto-Danksharding，EIP-4844）将为L2提供更廉价的数据可用性层,进一步推动L2性能提升。

以太坊二层公链作为解决以太坊扩容问题的关键方案，正迎来前所未有的发展机遇，从Optimistic Rollums的Arbitrum、Optimism，到ZK-Rollums的zkSync Era、StarkNet、Polygon zkEVM，再到跨链协议LayerZero，每个项目都在以独特的技术路径和生态策略为以太坊生态注入活力，对于用户和开发者而言，了解这些主流L2公链的特点和优势，将有助于更好地把握Web3.0时代的机遇，随着技术的成熟和生态的完善,以太坊二层有望成为承载下一代互联网应用的核心基础设施。