前言

上一篇文章主要讲了ZK Rollup中的ZkSync和StarkWare，今天来浅谈一下老牌扩容项目Polygon。

Polygon是一家印度公司，于2017年底由Kanani、Sandeep Nailwal和Anurag Arjun创立，而著名的 以太坊开发者MahaloGelek是其第四个联合创始人。最初起步时名为Matic网络，随着项目范围从单一的Layer2解决方案扩展为“network of networks”，最终更名为Polygon。

Polygon是一种框架，用于创建与以太坊兼容的区块链扩展网络，目前主要有两种扩容方案，独立链和安全链。

"独立 "链是不依赖以太坊的共识来保证安全的区块链，侧链、企业链就属于独立链。这种解决方案面向那些已经拥有自己的验证节点或正在寻求实施另一种可扩展性解决方案的项目。这些独立链拥有自己的验证者池，完全负责自己的安全性，通常由企业网络或希望与 Polygon-Ethereum生态系统整合的成熟链使用。

"安全 "链是指没有自己的验证网络，而是依靠 Polygon 安全层的链，比如Matic Plasma、Optimistic Rollups、zkRollups以及Validium等方案。Polygon 拥有极高水平的安全性，同时允许开发者在各种安全解决方案中进行选择，这些安全链旨在帮助那些需要可靠安全系统的初创企业和项目。

无论是独立链还是安全链，部署在 Polygon上的区块链都在同一个架构框架内运行，对于开发者来说，部署起来都比较简单。这种部署的简易性给开发者提供了更多的选择，以满足其用户的需求。

Polygon框架

Polygon的架构有四个组成部分：以太坊层、安全层、Polygon 网络层和执行层。

以太坊层

Polygon使用以太坊作为其基础层。这一层由以太坊上的一组智能合约组成，通过验证节点、质押节点以及在 Polygon 和以太坊生态系统之间传递信息来进行结算。这一层负责解决最终在以太坊上的处理流程。虽然这一层是可选项，但架构的这一组成部分是Polygon的优势所在。它通过利用以太坊作为终结点，Polygon 可以很好的利用以太坊的安全性作为最终的护盾，并从中受益。

安全层

第二个架构层是一个可选的安全层。这一层被称为 "验证即服务"，因为它允许开发者利用几种安全解决方案来验证交易。用户可以采用欺诈证明或 PoS 侧链（以及其他解决方案）来保证安全。

到目前为止，最受欢迎的安全解决方案是 PoS 侧链。 PoS 侧链利用一组大约 100 个验证节点来保证区块链项目的安全（会收取一定验证费用），并进行验证节点管理。另外，这一层可以采用以太坊的矿工（最终验证节点）来达成共识。

同样，这一层是可选的。一般来说，远离第 1 层的结构层往往在安全性上有所欠缺，但会提高交易吞吐量，以及用户体验。不是所有的链都需要利用 Polygon 的安全层。有些项目，例如链游，甚至可能希望减少安全性，以换取更快的结算速度，从而让玩家获得良好的用户体验。

Polygon网络层

Polygon网络层是一个由独立区块链组成的网络，它负责确定交易、生产区块，并决定各自链的共识。这些链可以是独立链，也可以是安全链。这些链的区块生产者将他们各自的交易分组，根据安全解决方案，网络层将发布一个Merkle根作为第一层的检查点。

执行层

最后还有执行层。执行层解释并执行由 Polygon 网络层确定的交易。

该层有两个组成部分。

执行环境 – 由虚拟机实现。类似于 EVM，它可以跟踪区块链的状态。

执行逻辑 – 实现特定 Polygon 区块链的状态转换。这种逻辑用于定义过渡到下一个区块链状态，而以太坊可以被认为是一个 "无限的状态机"。（与有限状态机（英语：finite-state machine，缩写：FSM）相对，有限状态机通常简称状态机，是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学计算模型。）

然而，在所有这些层中，对开发者来说，关键的增值点是安全层，因为这使得 Polygon 框架的灵活性能够真正发挥出来。开发人员可以选择适合他们项目的安全解决方案，如果他们选择改变方向，可以交换解决方案。其目的是为开发者提供一套工具，以达到定制区块链项目的作用。

Polygon Family

虽然低交易成本和高处理效率是 Polygon 快速发展的主要动力，但如果没有 Polygon 的模块化安全解决方案，这些增长都是不可能的。这些 "安全即服务 "的解决方案包括 Polygon 的 PoS 侧链和欺诈证明机制，而像通用数据可用性层 Avail 和 Hermez ZK-rollups 这样的新解决方案仍在开发中。其中一些解决方案可以混合使用，但都依赖于 Polygon SDK。

Polygon SDK

Polygon SDK（软件开发工具包）是一套框架，供项目推出自己的 EVM 兼容链。这个 SDK 实现了 "安全即服务"，允许开发者为其项目选择理想的扩展解决方案。

如上图所示，Polygon框架分离了功能，允许开发者选择自己的共识机制，或开发自己的共识机制，同时保持与Polygon生态系统内其他链的互操作性。

这种互操作性使具有不同扩展解决方案的Polygon链能够相互沟通，允许开发者选择定制的安全解决方案。Polygon还计划增加更多开箱即用的共识机制、数据库实现和其他辅助服务。

Polygon Hermez (ZK-rollup) Security

Polygon收购了 Hermez ，Hermez是一个 ZK-rollup 解决方案。Hermez 正在开发一个相当于 EVM 的 ZK-rollup ，这是一个非常有前途的二层解决方案，旨在使资产转移变得更加安全、同时成本更低。 ZK-rollup 将成批的交易压缩成少量的有效性证明（或 zk-SNARK ）形式的数据。然后，这些数据被发布到链上，以便对证明的正确性进行验证。与以太坊相比， Hermez 拥有 133 倍的吞吐量，交易成本只有十分之一。

这种解决方案没有 plasma 的缺点，即七天的提款等待时间，因为不需要通过欺诈证明来挑战数据，因为 SNARK 证明在计算上很容易验证。然而，有效性证明的结构仍然是计算密集型。目前用户所期待的真正的解决方案还需要等待一段时间，与 Avail 一样，ZK-rollup 的未来看起来也是一片坦途。

Polygon Miden

Polygon最近还宣布了一个新的 ZK 项目，叫做 Miden ，是一个基于 STARK 的、与 EVM 兼容的 rollup 。该项目由 Bobbin Threadbare 领导，他是其他 ZK 技术 Distaff VM （一个基于 STARK的虚拟机）和Winterfell（一个高性能的STARK验证器）的核心开发者。

这个解决方案将纯粹基于STARK，支持任意交易并自动生成执行证明。Miden将把Solidity代码编译成Miden Assembly，Miden VM将使用它来执行交易并生成零知识证明。

Hermez的目标是与EMV完全兼容（在代码层面），Miden 将从使用 Solidity 编译开始，然后转向其他语言。

Polygon Zero

Polygon 以 4 亿美元收购了以太坊扩展初创公司 Mir Protocol。Mir 是一家利用零知识证明（ZK-proof）技术的以太坊扩容初创公司。Polygon 表示，Mir 协议拥有最快的 ZK 证明技术，这意味着它可以更快地生成证明并在一个证明中验证更多交易，Mir 将团队投入了大量时间设计和优化他们的 ZK-proof 技术 Plonky2。Plonky2 是一种基于 PLONK、FRI 和专有 Mir 技术的新证明系统，可将以太坊上的证明速度提高 100 倍。它是完全透明的，不需要受信任的设置。

作为Polygon的一部分，Mir 将更名为 Polygon Zero，该项目将基于其 ZK-proof 技术构建一个 ZK-rollup，目标是允许开发人员编译他们现有的 Solidity 代码并在 zkEVM 上运行它，Polygon Zero ZK-rollup 应该会在明年某个时候准备就绪。

Polygon Nightfall

全球专业服务和技术公司EY与Polygon展开合作，安永和Polygon将共同搭建Polygon Nightfall，这是一个以隐私为重点的公共Rollup，它有效地将Optimistic Rollup的主干概念与zk Rollup中常用的零知识密码学相结合，从而实现了两种流行的可扩展和私有混合技术。

Polygon 和 EY 估计 Polygon Nightfall 可以将标准的 ERC20 代币转移 gas 费用降低多达 86%，同时提供更好的隐私。它还通过实现可替代代币、不可替代代币 (NFT) 和多代币标准来支持 ERC21 和 ERC1155 代币的转移。

Polygon Avail

Avail旨在为独立链、侧链和链下提供扩展解决方案，AVail将事务执行和有效性从共识层进行分离，Avail的目标是允许具有任意执行环境的独立链或侧链来引导验证器安全性，而不需要通过保证交易数据的可用性来创建和管理它们的验证器集，Validiums通过使用Avail作为链下数据可用层可以提供更高的可扩展性吞吐量。但目前Polygon Avail还处于开发阶段，并推出了一个测试网。

总结

没有人可以预测未来，但是我们可以合理的假设未来，Polygon作为一种框架，一种集成了多种与以太坊兼容的区块链扩展解决方案，其生态系统也呈现出了完整的图谱，前两天Uniswap V3也增加了Polygon支持。可以想象，在不久的将来，随着Polygon在技术方面取得进一步的突破，有望吸引更多以太坊以及其他区块链上的项目。

一、 登录DESO 官方网站

访问 https://deso.org/ 进入官方网站。

二、进入购买页面

     进入官方网站后，在右上方有个 Buy $DESO 按钮，点击后跳转DESO钱包登录页面。

三、 创建$DESO钱包

点击图中的 Create an anonymous account 链接

之后会弹出一个小页面窗口，点击小页面获取登录的页面

四、 登录方式 （3种）

1. 使用谷歌邮箱登录。

2. 创建DESO 助记词登录。

3. 导入DESO 助记词登录

五、 登录成功

登录成功后进入DESO钱包，选择ETH铸造 $DESO 代币

六、 铸造$DESO

点击铸造后等待几十秒，弹出彩带后铸造成功

1、激活账号

打开官网：https://zksync.io/，链接钱包，选择eth网络，(小狐狸下载链接https://chrome.google.com/webstore/detail/metamask/nkbihfbeogaeaoehlefnkodbefgpgknn?hl=zh-CN)

进去后展示这样的页面，在这里有三个常用功能，分别是：  Deposit：存款 Withdraw：取款 Transfer：转账，第一次二层之间转账即可以激活账号

点击 add funds ，进入页面点击 select token，选择自己要存进二层的币，一般选择eth  如果我们要在zksyns里进行付款交互，首先我们得把以太链上的资产充值到zksync网络上，这一步会消耗一笔几十u的费用，不过可以根据以太坊网络的拥堵情况，在不拥堵的情况下充值不是很贵。  激活账号的交互的过程大概就是这三个操作，充值，转账，因为不知道空投的具体要求，能做的尽量做一下。

2、Mint NFT 教程

打开网站 https://agitated-kalam-387033.netlify.app/#/，用小狐狸链接钱包，点击最上面的Mint

name：随便取个名字 upload image:上传图片，自己随便找一个不雷同的照片，上传。 Description：图片描述 Attributes：属性可以不写 External URL：图片外部链接（可以把图片上传到谷歌云，复制链接，把图片权限设置为任何人可以查看） 谷歌云盘链接：https://drive.google.com/drive

如果你要mint nft ，你的zksync的二层必须要有eth，mint费用大概是0.000362ETH 大概1.5u左右 ，因为是二层，交易费用比较便宜  mint  nft 需要一点时间，可以点开右下角here 那查看哈希，mint完后可以直接去zksync官网查看nft。

如何查看自己的nft

打开zksync 网站 https://wallet.zksync.io/account/nft，点开最上面的 NFTS  可以看到自己刚才mint的NFT，会显示编码：NFT-170949

3、zigzag交易所交互

交互分为主网和rinkeby两个网络： 打开网站https://trade.zigzag.exchange/ ，链接钱包

zksync-mainnet网络

小狐狸切换到eth网，zigzag右上角切换到zksync-mainnet网络，目前有6个交易对，选择自己需要交易的币种进行买卖，红色框框可以看到自己的余额。

zksync二层网络需要交易费，交易一次大概1u左右，自己看着做，或者自己需要用来捐款换usdc都可以在这里进行。

Rinkeby网络

小狐狸切换到Rinkeby网络，zigzag右上角切换到zksync-Rinkeby网络，目前有6个交易对，选择自己需要交易的币种进行买卖，红色框框可以看到自己的余额。测试网不需要手续费，自己随便交易一下。

4、基于zksync2.0上打造的unisync交互

打开网站https://uni.zksync.io/#/ ，切换到zksync-rinkeby test网络，点进去它自己会自动切换，此交互测试token可以在打开网页后右上方点击“…“出来的下拉菜单中，找到get token来领取（转发一下推特即可） 很后面可以用领取的测试币 进行swap，可以多交互几次。

5、基于zksync BETA版curve的测试

打开网站https://zksync.curve.fi/，切换到rinkeby test网络，链接钱包，点击get token 可以获取测试币，下面自己选择有余额的币种进行兑换，至少交互三次。

最后最好顺便搭配gitcoin使用一下捐赠，一举两得。

上一篇文章大概讲了下当前基于ETH的几种Layer2扩容方案，其中有两种类型的rollup比较突出Optimistic rollup和zk rollup。今天我们重点讲解一下使用零知识密码学证明来验证交易的zk rollup。当前，在ZK rollup领域中最领先的两个团队是Matter Labs和StarkWare。

zkSync

zkSync是由Matter Labs打造的zk rollup二层网络，它采用的zk rollup类型是ZK-SNARKS，全名为简洁的非交互式知识论证（Succinct non-interactive arguments of knowledge），也是第一个被发现的零知识证明类型，专注于隐私保护的区块链项目Zcash（ZEC）早在2016 年就采用ZK-SNARKs。

Matter Labs拥有zkSync 1.0和zkSync2.0。目前Matter Labs在B轮融资中筹集了5000 万美元，投资机构包括a16z、Placeholder、Dragonfly、1kx、ConsenSys。

zkSync 1.0已上线支付1.5年，在其目前的迭代中宣称每秒可处理2000 笔交易，并希望在未来实现更高的吞吐量。当前主要为Getcoin等平台提供服务，用户可以将资金存入该网络并于其他zkSync账户之间进行交互转账，而成本只是以太坊主网的一小部分，目前，zkSync已处理了4000万笔交易，降低主网转账成本约50倍，在最近的4轮Getcoin捐款中98%的交易使用了zkSync,TVL约为5900万美元。

zkSync2.0是初始zkSync网络的下一个版本，今年五月份的时候引入了zkEVM测试网，这是一个模拟了以太坊环境的虚拟机，它允许将以太坊智能合约部署在zk rollup上，其目的是在zk rollup上实现完全可组合的智能合约，支持Solidity智能合约，大多数Defi和NFT项目无需更改代码即可运行。今年十月份，zkSync2.0测试网上线，Curve Finance成为了初始的测试应用，并通过UniSync(Uniswap V2的一个分叉)处理了59万笔交易。很多项目已经计划在zkSync2.0上部署他们协议的最新版本，包括Aave、1inch等各种协议，它也将得到Connext和Hop等桥接的支持来获得L2流动性。

zkSync 目前着重于让Ethereum 主网的过渡尽可能容易，那些想在zkEVM 上开发的人可以使用以太坊程式语言Solidity 编写智能合约。zkSync 的项目都是完全开源的, 任何人都可以检查他们的GitHub存储库的源代码。而且团队说自己被替代掉也无所谓, 只要能推动社区和以太坊的发展。

StarkWare

StarkWare是一家以色列的公司，采用的ZK-Rollup 方案为STARK，全名为可扩展的透明知识论证（Scalable transparent arguments of knowledge），该公司的两位联合创始人EliBen-Sasson和Michael Riabzev 共同发明了这项技术，StarkWare 为基于STARK的ZK-Rollups 创造了一种图灵完备的编程语言，称为Cairo，STARK 完全依赖哈希函数，不需要可信的设置。

STARK通过允许开发人员将计算和存储移出链来提高可伸缩性。链外服务将能够生成 STARK 证明, 证明链外计算的完整性。然后, 这些证据被放回链上, 供任何利益相关方验证计算. 使用 STARK 将大部分计算工作移出链，允许现有区块链基础设施以指数级扩展, 同时保持计算完整性。

StarkWare拥有StarkEx和StarkNet。当前StarkWareC轮融资中筹集了5000万美元，投资机构包括Paradigm、三箭资本、红杉资本、Alameda Research和Founders Fund。

StarkEx 是由StarekWare开发的一个layer2可扩展引擎, 可以在ZK环境中执行Cairo操作。自 2020 年 6 月起部署在以太坊主网上，StarkEx 利用 STARK 技术为 DeFi 和游戏等应用程序提供可扩展的自托管交易。 StarkEx 已广泛应用于现货交易, 永续交易以及 NFT 铸造和交易。

StarkNet 是以太坊上的一个去中心化, 无需许可即可加入且抗审查的 L2 zk-Rollups,它基于图灵完备的Cairo语言，并通过Solidity&Cario编译器提供EVM兼容功能，开发人员可以构建应用程序来实现 App 业务逻辑并部署在StarkNet上，用户可以将交易以与以太坊正常交易相同的方式发送到StarkNet 来执行，StarkNet节点和参与者将受到经济激励,以确保网络高效公平运行。

StarkWare有两种方案，zk-STARK和Validium，这两者不是同一个事物，STARK即为zk rollup,是零知识证明的一种。而Validium和zk Rollup非常相似，这两个的区别就是zk Rollup中的数据可用性在链上，而Validium是将其保持在链下，这使得Validium的交易费用异常便宜。ImmutableX就是这样一个例子，铸造和交易NFT的gas近乎为0。

Matter Labs zkSync 的 Validium 模式称为zkPorter，zkSync2.0还引入了zkPorter，这是一个pos链，在这个方案中，它允许zkSync2.0用户在zkPorter而不是以太坊上发布交易数据，Matter Labs 团队声称，zkPorter 将能够实现 20,000 TPS 的吞吐量和 100 倍的 Gas 成本降低。

总结

StarkWare和Matter Labs都以zk Rollup的形式提供了具有尖端技术的技术，这些技术正在推动区块链扩容、隐私和高效密码学的界限，StarkEx有四个应用程序，DyDx和DiversiFi用于交易，ImmutableX和Sorre用于NFT，而zkSync 适用于简单转账以及NFT交易。

前言

随着Defi流动性挖矿、DEX、Gamefi等应用不断推出以及稳定币的蓬勃发展，作为目前拥有最大生态的以太坊Gas Price 飙升，平均费用维持100Gwei以上，也让以太坊获得了“贵族链”的戏称。在链下的世界中，人们习惯了高速的交易，即时的确认，而高昂的Gas费、缓慢的转账速度，严重影响了以太坊的使用体验，极大的限制了以太坊生态的发展。基于此现状，诞生了各类提升区块链运转效率的改进方案。

“安全性、可扩展性、去中心化”，不可兼得，为了解决区块链“不可能三角问题”，涌现出众多的解决方案，其中之一便是Layer 2。

业内借鉴计算机网络通信体系架构的OSI模型（Open System Interconnection reference Model，即开放式系统互联通信模型），将区块链逻辑架构划分为三层——Layer0、Layer1和Layer2。其中的layer0对应OSI模型的底层协议，大致包括物理层、数据链路层、网络层和传输层；layer1大致包括数据层、共识层和激励层；而layer2主要包括合约层和应用层。在以太坊网络中，layer1的主要作用就是确保网络安全、去中心化及最终状态的确认，做到状态共识，并作为一条公链网络上中可信的“加密法院”，通过智能合约设计的规则进行仲裁，以经济激励的形式将信任传递到layer2上；而layer2则以追求更高效的性能为终极目标，作为二层网络，可以替layer1承担大部分计算工作。于是一个可行的解决方案就是将以太坊的资产存入layer2，之后的资产流动交易环节在layer2上进行，只把最终结算过程放到layer1上就可以了。

Layer 2通常被称为链下解决方案，其主要目的是扩展区块链的性能，同时保留分布式协议的去中心化优势。在以太坊中，Layer2 技术系统是连接到以太坊的系统，将以太坊作为安全和最终确定性的基础层，通过链外运行计算来大规模的减少区块链上的数据处理，也就是说并非所有的交易都需要在以太坊主网上完成。Layer 2一旦成功，则意味着以太坊可以突破现有的性能限制，承载更大的生态。

Layer2

最早的Layer2是侧链技术，如Polygon，这类有强信任假设的方案，在没有易用的无新人假设的方案诞生前，可以被作为一种折中的方案应用，但绝不是最终的最优方案，另外业界对于将侧链归类于Layer2是持有质疑态度的，原因在于侧链不会保持向主链同步状态变更，更接近一条独立的链，一个新的layer1。

闪电网络是最早的尝试无信任假设的Layer2解决方案之一。它通过RSMC和HTLC技术分别解除了对交易对手方的信任依赖和对资金路由节点的信任依赖。即用户无需假定交易对手方和转发资金的中间节点是不会作恶的。但是这种方案在安全性、易用性、通用性上都付出了代价，限制了该项技术的应用推广。

Plasma是闪电网络之后出现的技术。其模型兼有侧链和闪电网络的特点。Plasma与闪电网络的不同在于链下交易的传递、组织和提交形式。闪电网络链下交易的传递基于以状态通道连接而成的网络，交易存储在交易双方的状态通道中，通道中的交易对手方均可自行提交通道中的交易带来的状态变更。但Plasma选择了与侧链更为接近的交易传递和组织形式，会有Layer2的运营者负责接收交易、组织存储（在Plasma Cash方案中，需要用户自己存储一部分交易信息）和将现状变更提交上链。然后，侧链基于信任的模式，用户侧链上的运营者（或者说矿工）不作恶。在去信任上，Plasma沿袭了闪电网络使用欺诈证明的思想，通过设置挑战期和激励博弈来防止作恶。但是，Plasma同样存在安全性、易用性、通用性上的问题，如今基本上是一条已经被放弃作为独立Layer2的技术路线。

Rollup方案仍然保留了Plasma借用二层的运营者来接收、存储和提交状态变更的思想，但考虑到此前方案中将数据存储在链下的思路衍生出了安全性和易用性问题，而直接将数据存储在链上无法实现效率提升，因此诞生了将数据压缩上链的思路。交易数据上链后最直接解决的是用户易用性的问题，链上的数据是公开透明的，意味着不再需要为了防欺诈而要求用户做出一些十分影响体验的行为，如保持一定的上线频率以及自行保存用于自证清白的数据（闪电网络和Plasma都有这种要求）。同时，数据上链也间接解决了一些可能衍生的安全问题，如闪电网络瞭望塔隐私泄露、Plasma上的批量退出等在Rollup的场景中不需要被考虑。

Rollup是什么？国内通常把它翻译成“卷叠”读起来虽然有点怪异但还是十分形象，打包为卷、压缩为叠，链下的交易数据打包压缩后传到链上存储，通过将以太坊主网上交易的计算和存储转移至layer2处理并压缩，再将压缩后的数据上传至以太坊主网以拓展以太坊的性能，Rollup就是对符合这一特征的一类layer2技术的总称。当前主要包括Optimistic Rollup和ZK Rollup。

Optimistic Rollup

Optimistic Rollup字面理解是乐观主义的Rollup，它乐观地默认被同步到以太坊主网的数据是正确的，如果谁认为被同步的数据不正确（即存在欺诈行为），可在挑战期发出挑战。因此这种证明方式也叫欺诈性证明。以此保证最后同步到以太坊主网的数据是有效的。

Arbitrum

Arbitrum是offchain labs推出的一款Layer2扩容方案，采用多轮交互型设计的optimistic rollup方案，以实现对以太坊的扩容目标。Arbitrum是由以太链上合约管理的链下协议，是目前TVL最高的L2网络，为使自己的应用能够在Arbitrum Rollup上运行，dapp的开发者只需要用Solidity编写一组合约，然后将这些合约编译成可以在Arbitrum虚拟机上运行的可执行代码，运行速度更快。

Arbitrum使用欺诈证明，并具有链上通话数据的可行性，这意味着每笔交易的所有数据都经过完全排序、捆绑并提交给主网，由于它使用欺诈证明，争议时间延迟（DTD）约为七天。DTD通过后，网络上的状态更改可以被视为有效，用户可以通过本机桥接器提取可用余额。唯一问题是需要积累更多的流动性和创新的解决方案，如dAMM（由starkware和loopring发明）等跨L2 AMM结构。

多轮交互型欺诈性证明：Layer2的验证人将压缩后的数据同步到layer1，同时质押保证金，如果有人对该Rollup区块的交易数据存在争议，则需要发起挑战且同样质押保证金。验证人和挑战者在链下通过二分法的方式不断拆分存在争议的步骤，直至将争议范围缩减到一个具体的步骤，再到Layer1链上对该步骤进行判定，以此高效解决争议。通过多轮交互型设计，Arbitrum可以以较低的成本在链上解决争议。

特点：极低的交易费用、无需信任、通过加密技术保障资金拥有以太坊主网级别的安全性、用户资产自持、对EVM几乎100%兼容。

Optimism

Optimism是PBC公司推出旨在以太坊上建立即时交易和扩展的智能合约，他们在L2创建OVM，与L1配合使用，以允许执行更多的交易而无需进行安全性折中，该团队研发的Optimistic Ethereum扩容方案，是具有无需重写智能合约就具有完整的跨层移植功能的扩容解决方案。

Optimism 包括两个部分，Optimistic Rollup合约和Optimistic虚拟机（OVM）。Rollup为L1智能合约，负责接收交易数据，然后发送数据至L2中以及接收计算结果。在L2上，交易会提交给一个“Sequencer”序列器（可以说是L2上的矿工）。然后它会立即回应，生成一个已签名的收据以保证交易的执行和排序。然而，如果序列器作恶，没有正确地执行交易或者抢跑交易的话怎么办呢？遇到这种情况时，用户可以向L1上的裁判合约提交那份已签名的收据，如果证实序列器没有正确履行其义务，那么ta就会罚没（即丢失其质押的资金）。所以L2可以说是一个小型的POS系统。但当遇到争议时，L1上的裁判合约应能够像L2上一样进行计算，并获得完全相同的计算结果。

特点是gas消耗较低，无需用户活性假设只需要验证者，安全性弱于一层，依赖于一层的抗审查性，如果二层交易的资金量很大，可能会诱使一层的矿工发起51%的攻击。退出期长，资金效率低，吞吐量提升也十分有限。

ZK Rollups

ZK Rollups它使用有效性证明来扩展计算：每批交易都带有一个由以太坊智能合约验证的加密证明（ZK-SNARK）。这样在区块最终确定之前，所有以太坊完整节点都会对每笔交易进行完全验证。在所有扩展解决方案中，ZK Rollups是最安全的，完全依靠数学，从而完全继承L1的安全性，这对于在高度对抗性环境中的功能至关重要。相反，其他扩展解决方案依赖于经济担保或第三方，因此提供的安全属性要弱得多。

ZK Rollups中状态更改的验证是通过计算零知识证明来完成的：如果任何状态更改无效，则无法生成证明，反过来，这意味着实体验证不能包括无效的状态更改。这就是我们称它们为排序器（sequencers）而不是验证者（validators）的原因：它们不验证交易，以太坊智能合约依靠纯数学来验证。我们不需要信任他们或监控他们的欺诈行为，因为他们不能进行任何欺诈。

ZK Rollup和Optimistic Rollup的区别是什么？

1、 显著更高的安全性。ZK Rollup消除了对观察者（watcher）的依赖，用加密安全取代了博弈论的经济安全，相信纯数学而不是激励参与者。 2、 更高的资金效率。在Optimisic Rollup中，任何资产的原生提款都需要很长时间，这是一个安全参数，在安全性没有指数级下降的情况下无法减少。对于同质化代币，这个问题可以通过在桥的另一边有大量闲置流动性来缓解，为了补偿资金的机会成本，用户需要支付绕过等待期的费用。 3、 NFT的用户体验。NFT的原生提款无法加速——流动性提供者方案不适用，因为NFT是独一无二的。因此，要撤回NFT，用户必须真正等待一周或更长时间。在zksync中，任何提款都会在15分钟到三小时之间完成，当活动较多时，提款时间会更快。 4、 交易成本。对于大多数流行的加密用例，ZK Rollup更便宜，因为它需要在链上发布的数据量最少（没有签名和交易参数）。但是对于一些常见的用例，成本节省的数量级要大得多。具体来说，ZK Rollup只需要将最终更改发布到状态，并且由于许多交易进入相同的存储槽，因此可以摊销成本。最后，zksync2.0将有一个名为zkporter的扩展，通过将数据放在链下，提供1-3美分的固定交易费用，而Optimistm Rollup从根本上不能有这样的链下数据可用性扩展，因为没有公共数据，观察者无法验证每笔交易的有效性。

ZkSync

ZkSync是由Matter Labs推出的基于ZK Rollup技术路线的L2项目，目前可用的迭代与EVM不兼容，并支持支付功能。zkSync 1.x自今年3月份以来一直上线，为Gitcoin等平台提供服务，用户可以在ZK Rollup上以使用以太坊主网成本的一部分支付公益赠款。任何人都可以通过本机桥接通资金到汇总，并使用zkwallet使用网络进行支付，该钱包还允许用户在网络上铸造和接收NFT，以及发送和接收付款。Matter labs在ZK Rollup技术路线上处于绝对领先的位置，一旦与EVM兼容，大多数应用程序将开始支持zkSync，也将使得ZK系技术迈向一个新的里程碑。

Starkware

Starkware 使用的可扩展性技术算是融合了Plasma/Rollup,既将交易数据放在链下（类似于Plasma）,又使用零知识证明来将链下的交易打包在一起，他们使用的零知识证明方案叫STARKs，是一种不需要可信任启动设置（trusted setup）的方案.Starkware联合创始人Eliben-Sasson便建议将此方案命名为validium。其中IMX和dydx都是基于Starkware技术的项目。

总结和展望

从整体发展的情况来看，Rollup无疑是以太坊扩容方案中最热门的选择。相比之下，Plasma只是把链外的数据在以太坊上进行一个公证，这会引发一个数据可用性的问题，这使得Plasma的用户体验很糟，也没有办法做到无需信任，同时还存在要求用户定期上线的问题，严重阻碍了发展。Rollp解决了Plasma暴露出的问题，提供了和以太坊相同的数据可用性和安全性，而且还能极大的提高网络的吞吐能力，同时降低了单笔交易成本。

而Rollup方案的两个分支，ZK Rollup和Optimistic rollup，他们的区别主要前者使用了零知识证明，后者使用了欺诈性证明，在可扩展性方面，ZK Rollup表现则要优于Optimistic Rollup，因此，如果仅从价值传输、交易的角度来看，ZK Rollup方案称得上是目前的最佳方案。