# 以太坊Layer2顶级项目路线图指南：Arbitrum、Optimism、Polygon、zkSync

By [话李话外](https://paragraph.com/@senlon) · 2023-02-15

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目前，Layer2要么是中心化的，要么是多多少少还有些缺陷的。今天，我就帮大家梳理几个区块链现有顶级的以太坊扩展解决方案路线图，我会尽可能用易于理解的方式来帮大家阐述，以供大家参考和学习交流。

在开始介绍项目之前，让我们首先来了解一下什么是区块链的模块化。区块链可以分为 4 个部分，而当前的一些区块链（比如以太坊、Solana 等）是整体式的，即可以处理所有 4 个方面。模块化区块链则是将这些层中的一个或多个外包给外部链的链。

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Ethereum rollup（Layer2）是一个单独的区块链概念，它扩展并继承了以太坊的安全性。其中，Arbitrum 和 Optimism 等 Rollups 是执行层，并从 Eth-mainnet（以太坊主网）继承数据可用性、共识和结算。

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Ethereum rollup有两种类型。

一种是Optimistic rollups、使用错误性证明（Fraud Proof），比如Arbitrum和Optimism。Fraud Proof是指信息在“证明者”和“验证者”之间交换。 假设所有交易都是有效的，并被添加到交易批次中，这些交易会由“观察者”审查，以确保没有恶意行为发生。

另外一种是Zero-knowledge (zk) rollups，使用有效性证明（Validity Proof），比如zkSync、Starknet、zk-EVM's。Validity Proof与Fraud Proof相反，“证明者”和“验证者”之间的信息交换依赖于密码学和数学，虽然这个过程信息是共享的，但不会被透露。

好了，了解了上面的基础概念后，我接下来就帮大家来梳理一下目前顶级的以太坊Layer2扩展解决方案的路线图吧。

第1个我们讲讲Arbitrum。

目前，Arbitrum的主要执行方式是，它由一个单一的集中排序器，来接收用户的交易并将交易批次发送回主网。通过一组“白名单”，Arbitrum 验证器读取排序器的交易批次并以欺诈证明的形式向以太坊主网提交“Arbitrum state-root”，任何验证者都可以挑战在主网上结算的“状态根”，只要只有一个诚实的验证者，正确的 Layer 2 状态就会发布在主网上。至于这个白名单，自Arbitrum合并以来，如果没有任何验证者在 7 天内提交状态根，则白名单功能将被绕过，这会提高它的安全性。

Arbitrum 在 2022 年就部署了 Nitro，以此来降低通信和执行成本。在未来，Arbitrum 可能会推出代币以提高网络安全性。

第2个我们讲讲Optimism。

Optimism 运行一个单一的集中式排序器，通过特殊权限来排序交易和提交交易批次。 目前，Optimism 团队正在开发他们的交互式Fraud Proof系统，以确保交易状态的正确性，所以，当前的Fraud Proof机制已被暂时禁用，因此用户只能依靠排序器将有效汇总状态发布到以太坊主网。然而，所有这一切都将随着“OP stack”计划而发生改变。

OP stack是一个模块化的开源蓝图，适用于各种高度可扩展和可互操作的区块链。本质上，OP stack是构建区块链和rollups的框架。 开发人员可以合并 OP stack中的一个或多个模块来构建可互操作的链，而这些将也被称为“OP 链”，它可以是 Layer 2、Layer 3 或完全不同的东西。

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OP stack将会引入一组分散的排序器，OP 链可以集成这些排序器，这样他们就不必担心自己的区块生产问题了，而且它还会允许引入高水平互操作性的“原子跨链可组合性”。

这个雄心勃勃的路线图要实现的第一步命名为“Optimism Bedrock”计划，它将实现更低的交易费用，并基于模块化实现更换OP stack的组件，为未来的进一步优化做好准备。

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第3个我们讲讲Polygon。

Polygon 开始是基于Layer2方案，但它此后的不断发展过程中，变得更类似于 EVM Layer1区块链。

Polygon目前正在计划构建四个具有零知识结构的不同链（使用的是有效性证明）。 第一个是 Polygon Hermez，它是一个 zk-EVM，这个zk-EVM 可根据以太坊兼容性和性能又分为四类，而Polygon 的 zk-EVM 是属于其中的第二种类型（下图所示）。

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除了Polygon Hermez外，Polygon 的其他 zk 产品分别是Miden（基于 STARK 的汇总）、Zero（一种定制证明技术）、Nightfall（以隐私为中心的rollup），当然，这后面的三个产品推出时间可能会再晚些。

除此之外，据说Polygon 还在构建一个名为 Avail 的模块化区块链，它在充当数据可用性层的意义上类似于Celestia。至于这个Celestia，我之前在「话李话外」区块链专栏中也有过介绍，这里就不多说了，感兴趣的小伙伴可以去搜索并翻阅之前分享的文章。

第4个我们讲讲zkSync。

据说 Matter Labs 正在构建 zkSync 2.0，这是一种零知识结构中对应类型 4 的zkEVM，根据他们最近在社交媒体上的预告，zkSync 2.0应该很快会进行主网的启动。由于它是类型 4 的zkEVM，所以它具有相对尖端的性能和可扩展性，但与以太坊的兼容性则会较低。

从理论上讲，如果我们从开发人员的角度来看，较低的兼容性会使得计划的实施相对变得困难，并且对以太坊 DApps 在zkSync 2.0的部署也同时变得具有挑战性。 但zkSync 会通过构建多种解决方案来解决这个问题，比如他们自己的虚拟机和编程语言。

zkSync 2.0 将分为两个可互操作的链，包括zkRollup 和 zkPorter。 其中，zkPorter 可以理解为是一个“volition”，属于Layer 3，具有“链下数据可用性”的特点（即数据在 Layer 2 zk-rollup 上处理）。

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由于它属于是额外的层，Layer 3 的安全性虽然略低于 Layer 2，但其可扩展性会更高一个数量级。 比如，Uniswap 在 L2 上部署他们的智能合约，而 DApp 的用户如果使用 zkPorter（Layer 3），那么对应的交易费用会变得非常低。

zkSync的发展线路图中，还提到一个所谓的超链。这个超链相当于是一个建立在 Layer 2 zkEVM 之上并由其提供支持的Layer 3。 这些超级链名为“validiums”，它允许更多的可扩展性和可定制性（如应用链），但安全性会略低于 Eth-mainnet。

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当然，上面这些只是我个人关注比较多，且感兴趣的一些扩展解决方案。其实目前还有其他一些Layer2项目也值得我们去关注和研究，比如Celestia、Fuel、Scroll、Starknet等，后面有时间我会继续通过「话李话外」区块链专栏给大家分享。

好了，以上就是今天通过「话李话外」栏目分享的全部内容。我们最后再来一起小结和回顾一下吧，本文帮大家梳理了几个顶级的以太坊Layer2扩展解决方案路线图，他们分别是Arbitrum、Optimism、Polygon、zkSync。希望今天的分享能够对大家有所帮助。

扩展小知识：什么是区块链Layer1、Layer2和Layer3？ Layer 1指的是区块链架构的基础层，这是区块链网络的主要结构。比如我们熟知的比特币和以太坊链就属于Layer 1区块链。Layer 2是指建立在其他区块链之上的网络。区块链网络可扩展性改进可分为Layer 1和Layer 2解决方案。Layer 1解决方案将直接改变原始区块链的规则和机制。Layer 2解决方案则利用一个外部的平行网络，来促进主链以外的交易。简单理解的话，如果比特币属于Layer 1，那么，在比特币之上运行的Lightning Network就是Layer 2的一个范例。至于Layer 3 ，我们可以理解为它是一种特定于应用程序的rollups，并为希望以可扩展和安全的方式将业务上链的公司提供了许多用例。

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