什么是Layer 2网络
我们平时提到的比特币、以太坊、Solana,它们都属于Layer 1网络,而Layer 2(L2) 网络是指基于Layer1网络之上构建的一层网络,它很类似于Layer 1 网络,也是一个独立的区块链。但它的主要目的并不是为了代替 Layer 2 ,而是为了通过扩展 Layer1 层网络从而解决一些在 Layer 1 网络中存在的一些问题,它同时继承了 Layer 1 网络的安全性和去中心化性。
以太坊存在的问题 这里以以太坊为例,在 L1 网络上随着交易量越来越大,交易频率也越来越频繁,导致Gas(网络交易费)越来越高,一笔交易可能在网络繁忙的时候高达十几美元,导致一些交易可能需要花费好久才可以真正成交到区块网络。
这两个问题大大提高了用户使用门槛,那有没有好的解决办法呢?
解决方案 区块链的三个核心特性是 去中心化、安全性和可扩展性,一般简单的区块链架构只能实现其中两个特性(这一点很类似于分布式中的CAP理论)。想要一个安全且去中心化的区块链的话,只能牺牲可扩展性,而这也正是第二层网络发挥作用的地方。
以太坊生态系统坚定认为,第 2 层扩展是解决可扩展性三难问题的唯一途径,同时保持去中心化和安全性。
Layer 2网络工作原理 Layer 2 也是一个独立的区块链,它扩展了以太坊。这在很大程度上减轻了第一层的交易负担,使其变得不那么拥堵,从而使整体更具扩展性。
目前存在多种第二层解决方案,每种都有其自身的权衡和安全模型。如 Rollups、State Channels、Sidechains、Validium、混合解决方案 等。
其中Rollups 是一种目前比较流行的 Layer 2(L2)扩展技术方案,它在以太坊生态系统中得到了广泛应用,并被许多主流项目采用。它不仅提高了区块链(以太坊生态)的性能和可扩展性,同时保持 Layer 1(以太坊)的安全性和去中心化特性。
Rollups 的核心思想是将大量交易打包成一个批次(Rollup)在链下处理,仅在 Layer 1 上存储交易数据和验证证明,从而降低交易手续费。
在区块链的中,链下 是指不在 Layer 1(主链)上直接处理交易或计算,而是将这些任务转移到 Layer 2 网络或其他链下环境中执行
针对 Rollups 分两种类型,乐观汇总 和 零知识证明, ——它们的主要区别在于如何将此交易数据提交到 Layer 1网络。
Optimistic rollups 它假如所有交易都是有效的,但如果怀疑存在无效交易,则提出挑战(质疑),此时将运行错误证明以查看是否发生这种情况。
原理:
用户将交易发送到 Optimistic rollups 网络,并将这些交易合并成一个批次,并计算新的状态。 将所有交易数据进行压缩,并和新的状态根提交给 layer1 ,并在layer1进行存储 假设此时所有交易都是有效的,而如果有人质疑批次中的交易,则可以提出挑战(在挑战期内)。 如果发现无效交易,挑战者可以提交欺诈证明(Fraud Proof),触发状态回滚。 优点:
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