# 以太坊为什么需要L2扩容方案？有哪四种扩容方案？

By [蛋炒饭](https://paragraph.com/@king99) · 2022-05-10

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最近伴随着OP发币和ZKSYNC透露的发币计划，以太坊L2的关注度越来越高。虽然一直有所关注和了解，但我一直未系统性的去记录相关事项，本文将简单的记录一下关于以太坊L2相关事项。

  

**为什么以太坊需要L2？**

首当其冲的问题是，为什么以太坊需要L2？这得聊到区块链不可能三角，也就是当前区块链的技术限制，在去中心化，可拓展性，和安全性中只能得其二。

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/99ccd4ab342385eb2077b3c799a75631f4b6382f750a5e542e92b0f94ab48f23.png)

（一）选择去中心化与安全性

比特币作为案例。比特币通过加密算法和完全分布式的验证机制实现了安全性和去中心化。但是缺陷也很明显，因为要分布式的验证，比特币每秒只能处理7笔交易，比起传统中心化机构的百万级处理速度，比特币的可拓展性相当受限。

（二）选择可拓展性与安全性

EOS作为案例。为了解决比特币拓展性的问题，柚子在验证节点的模式上选择了设置21个超级节点，比起比特币的完全分布式验证方式，其处理交易的速度大大提升。但是缺陷就是牺牲了去中心化程度。

（三）选择去中心化与可拓展性

几乎没有公链选择这样的道路，因为安全性是一切交易和价值的前提。

以太坊被诟病的高gas fee/低TPS/低扩展性，以及POW的不环保，都将在未来以太坊2.0到来时被改进，然而在2.0彻底到来之前以及之后，Layer2解决方案都可以为以太坊的扩展性提供很多价值。

  

**L2有哪些具体的解决方案？**

目前四种L2解决方案：状态通道/Plasma/Zk-Rollup/Op-Rollup

（一）状态通道：运算+数据均搬移线下。支付者将未来预估支付总金额放入智能合约，每一次产生实际交易时，支付方向收款方提供一个账单，收款方在一定时间后拿着所有的账单去智能合约中取钱。通过这样的方法可以为双方节省大量的金额交易频率和手续费，适合高频小额交易。缺点是需要提前支付金额，对于单笔大额交易和复杂交易的价值提升有限。

  

（二）Plasma：运算+数据均搬移线下。通过一中心运营商统一汇总所有的交易数据，以一定时期的运算周期为单位，将所有的交易数据提交到eth主链上，并为收款方提供一个账单，收款方可以在当期运算周期结束后随时去运营商处提取款项。缺点是在运营商的运算周期结束前是不可以提现的，使用过polygon的用户都应该有相应体验。

  

（三）Rollup技术：仅将运算搬移线下，数据保留在主网。在rollup侧链运算完成后打包发送至主网。Rollup中又分Optimistic-Rollup和ZeroKnowledge-Rollup。Optimistic-Rollup默认交易提交者都是善意的，但保留7天的欺诈验证周期。最近大火的Optimism和Arbitrum使用了此技术。另一方面ZeroKnowledge-Rollup/ZK-Rollup使用了零知识证明，通过大量的数学运算，从一开始就确认交易的正确。因为零知识证明涉及的计算复杂，所以短期内可能无法实现完整产品的交付，以及其与EVM兼容并深入拓展的领域有限。国人项目Loopring和ZKSYNC则是使用了ZK-Rollup技术。

  

\*\*总结：\*\*状态通道和Plasma因为将数据和运算都搬移至线下，因此相比Rollup技术能更多的提升以太坊的扩展性，但是因为同样原因其中也有更多的中心化风险。在Rollup技术中，Op技术的可行性和可拓展性在短期内高于ZK技术，所以短期内Op技术会比ZK技术做到更多交付。但是一旦当零知识证明技术的应用在长期更成熟时，ZK技术带来的价值会远超于Op技术。

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*Originally published on [蛋炒饭](https://paragraph.com/@king99/l2)*