Layer2 赛道研究报告：Arbitrum、Optimism、Base、zkSync、StarkNet 和 Linea

目前来看 Optimistic Rollups 仍然占据最大的市场份额，zk-Rollups 的成长和发展也需要时间来验证。

撰文：MIIX Capital

前言

Gas Fee 问题和其有限的 TPS，是影响公链普及和大规模落地的最大问题，因此 Layer2 形式的扩容解决方案应运而生。Layer2 技术经历了状态通道、Plasma、Rollup 的发展历程，每一次技术的转变都是对上一代技术的迭代与改进。

由于 OP 的可拓展性仍然达不到要求以及退出期太长，当前 ETH 的最新路线图均是围绕以 ZK Rollup 作为中心的升级路线，包括当前使用 OP 技术的 Optimism 也在积极探索 OP+ZK 混合证明方案。但是就目前来看 Optimistic Rollups 仍然占据最大的市场份额，zk-Rollups 的成长和发展也需要时间来验证。

1、Layer2 赛道概览

纵览 Layer2 赛道，当下的竞争非常激烈，目前已经上线主网的按照 TVL 排名如下：

正在测试网阶段的 Layer2 部分如下：

从数据看，已经上线主网的 Layer2 中，仍然是 OP 技术占据大部分 TVL，主要是因为 OP 技术的良好用户体验以及高 TPS，让这类型的 Layer2 能够牢牢占据生态的先发优势。

2、Optimistic Rollups 和 zk-Rollups

2.1 Optimistic Rollups

Optimistic Rollups 是一种基于乐观性验证的二层扩容方案，即默认提交的区块是正确的，除非有人提出质疑。它同样需要 RollupOperator 将许多链下交易聚合成一个批次，之后计算批次交易产生的新状态（如余额、合约状态等）并生成一份链下状态更新，然后将链下状态更新、相关数据提交到主链，这个状态默认是正确的，不需要额外验证；但是在状态更新提交后，会有一个固定的挑战期，在此期间，任何人都可以通过提供欺诈证明来质疑提交的状态更新的有效性，与被质疑状态的相关的整个交易将通过 EVM 运行检验,如果证明状态更新是错误的，提交者会被惩罚 ( 扣除押金 )，同时链上状态会回滚到正确的状态；如果在挑战期内没有人质疑状态更新,或者质疑被证明是错误的，那么链上状态会根据提交的状态更新进行更新。

2.2 ZK-Rollups

zk-Rollups 是一种基于零知识证明的二层扩容方案。首先由 RollupOperator 组件将多个链下交易聚合成一个批次，之后使用零知识证明 ( 例如 zk-SNARKS 或 zk-STARKs) 生成一个简洁的证明文件，这个证明可以验证整个批次的交易的有效性，而不需要逐一检查每笔交易；然后将证明及相关的数据提交到主链，主链通过验证证明的正确性，确保交易是有效的；主链验证通过后，链上合约会根据证明中的数据更新链上的状态。这意味着，尽管交易是在链下进行的，但链上状态仍然得到了更新,确保了数据的一致性。

注：零知识证明 (Zero-KnowledgeProof,简称 ZKP) 是一种密码学概念，它允许一个证明者向验证者证明某个陈述为真，而无需透露任何关于该陈述的其他信息。简而言之，零知识证明可以让一个人证明他拥有某种信息，而不需要透露这个信息本身。

2.3 ZK 与 OP 的比较分析

ZK 和 OP 各有各的特点，我从下面 5 个不同角度对他们进行了分析,以供各位根据自己的倾向去评判：

验证方式:

• OP 是通过欺诈证明 (fraud proofs) 验证交易，先假设交易默认是有效的，除非有人提交证据证明某笔交易无效。这需要链下用户和节点持续监测，以确保 RollupOperator 没有作恶；
• ZK 是通过零知识证明 ( 例如 zk-SNARKs 或 zk-STARKs) 验证交易，由 ZK 生成一个简洁的证明来确保批次中的交易有效性，无需逐一检查每笔交易；

安全性:

• OP 默认假设交易有效，可能存在一定的安全风险，需要链下用户和节点积极监测交易以确保安全性；
• ZK 基于零知识证明的验证方式，为其提供了较高的安全性，因为它需要生成一个证明来确保交易有效；

吞吐量与性能:

• OP 具有较快的链下交易处理速度，但因为需要等待欺诈证明的挑战周期 m 链上验证可能需要更长时间；
• ZK 生成零知识证明需要一定的计算资源，但链上验证速度较快，一旦证明生成主链就可以快速验证；

通用性:

• OP 完全兼容 EVM，众多 DAPP 可以直接迁移，计算复杂度低，适用于通用的智能合约执行和复杂计算；
• ZK 技术仍然处于发展中，目前在通用智能合约和复杂计算方面的应用受到一定限制；

成本:

• OP 具有较低的链下交易成本；
• ZK 生成零知识证明需要一定的计算资源，可能导致较高的链下交易成本；

总的来说，Optimistic Rollups 和 zk-Rollups 分别具有各自的优缺点，Optimistic Rollups 更适合处理复杂的能合约场景，具有较好的以太坊兼容性；而 zk-Rollups 在安全性和隐私保护方面具有优势。虽然由于 OP 技术的固有弊病，以太坊有围绕 ZK 技术进行扩容的发展趋势，但是技术迭代不是一朝一夕，OP 技术的 Layer2 同样在研发 OP+ZK 混合证明技术，OP 和 ZK 谁能主导未来还未成定论。

3、Layer2 赛道数据分析

ZK 或者 OP 一直是人们讨论或争论的焦点，但最终还是要看市场的选择，下面我们分别从交易量、TVL、TPS 等等数据维度，来看下 Layer2 赛道详细状态。

3.1 Layer2 链上交易量远超主网

Layer2 的总计每日交易量，已经大幅度超越以太坊主网，预计随着 Layer2 的持续发展，未来这一趋势将一直持续下去，特别是 Dencun 升级以后，未来以太坊的交易将分为传统交易 calldata 存放，Rollup 的交易 blob 存放，预计 EIP-4844 对 Rollup 的整体扩容在 3–5 倍。笔者预计，随着 Dencun 升级临近，ETH/BTC 的汇率也将上涨，因此值得关注 Layer2 链上数据的异动情况。

3.2 TVL 与市场份额占比

TVL 方面，Arbitrum 稳稳占据约 50% 左右的市场份额，在最高峰时能够占据 65% 左右的市场份额。第二三名分别为 OP 以及 Base。三者均为 OP 技术的 Rollup。

虽然 2023 年 12 月 09 日 Arbitrum TVL 达到了历史新高的 84.8 亿美元，但它的市场占有率一直在下降，主要原因是 OP 的强势上升以及多个 Layer2 主网上线的稀释。OP 的 20 亿美元流通市值也超过 Arbitrum 的 13 亿美元流通市值，而全流通市值方面 OP 仅仅比 ARB 少 10 亿左右，市场对于 OP 的未来看好程度高于 Arbitrum，对其定价也略高。

Base 的 TVL 在近期获得了提升，主要得益于 Base 链的 Seamless，Coinbase 宣布上线 Base 生态借贷协议 Seamless Protocol 治理代币 SEAM，SEAM 将成为第一个也是目前唯一一个在 Coinbase 交易的 Base 生态原生项目代币。因此大量用户产生了对 Base 链的项目交互空投预。

3.3 Layer2 的盈利和趋势分析

近三个月，与其他项目比较，Linea 的 Gas 产生较多，主要原因是是 Linea 的技术仍然处于迭代过程，整体的 Gas Fee 不理想。从平峰来看，zkSync Era 贡献 Gas 较多，主要来源是空投预期交互。

目前 Layer2 的整体盈利模式并不清晰，作为公共基础设施很难对用户进行额外收费，因此 Layer2 主要依靠融资以及发行代币进行开发运营。

对比已发行代币和以太价格：OP 相比以太坊和其它 Layer2 显得更为强势，笔者认为主要是其叙事（OP+ZK 以及 OP Stack）更为完备和更多的资本支持，让市场对它拥有了更高的期待，预估其后续的上行空间也更为广阔。随着 Dencun 升级进入倒计时，OP 和原生已发币的龙头项目都正在受到市场高度关注。

2.4 最新 TPS 数据对比

由于链上铭文行情的火热，各个 Layer2 项目的实时 TPS 也屡创新高，zkSync Era 最大 TPS 上升至 62，Arbitrum 排名第二为 58，而 Base 和 OP 并没有受益于本次铭文行情，其 TPS 没有新的土坯型数据。但目前 TPS 的数量级仍然难以承受未来十亿级用户的同时交互，Layer3 可能将会是未来必须要面对的解决方案。

2.5 头部项目对比分析

从活跃地址看：

近三个月，zksync Era 的总活跃地址数保持较为稳定，平均每日活跃地址数在 20 万左右；而 Arbitrum 和 OP 这种发币后，Arbitrum 维持在每日 15 万左右，OP 维持在每日 6 万左右。我们看到 Arbitrum 的生态粘性显著高于 OP，但是市场对于 ARB 的定价低于 OP，其主要原因是：

1. OP Stack 有大量资本和开发者进行支持；

2. OP 作为以太坊官方支持的 Layer2，未来将会转向 OP+ZK 混合证明；

从交易量和 TVL 来看：

Arbitrum 数据遥遥领先，zkSync 排名第二，另外 StarkNet 因为官方确认空投快照，本月新用户数大幅增加。笔者猜测，ZK 系的 zkSync 以及 StarkNet 可能在今年底或者明年 Q1 宣布空投细则。根据历史经验，空投期的 Rollup，生态内的项目 TVL 均会有短期的较大涨幅，这对生态内已经发行代币的原生项目有显著加成，币价有较大概率上行。

4、Layer2 赛道生态研究

市场份额 Top10，Op Rollups 系的 Optimism、Arbitrum 占据了 80% 以上份额，相比起来 Zk Rollups 系略显不足，但是做为 Layer2 生态的重要组成和备受瞩目的潜力方案，Zk Rollups 与 Op Rollups 在竞争中各自发展并相互借鉴，下面我们结合目前的市场表现，选择 Arbitrum、Optimism、Base、zkSync、StarkNet 和 Linea 作为目标就习惯详细解读：

4.1 Arbitrum 生态

作为一种 Layer 2 扩展解决方案，Arbitrum 使用 Optimistic 的 Rollups 来增加吞吐量并降低 Gas Fees。它通过将多个交易捆绑成一个批次，然后将它们提交到以太坊主网来实现这一点。Arbitrum 与以太坊智能合约兼容，这意味着它可以与现有的 dApp 和 DeFi 协议一起使用。

就目前来说，Arbitrum 的生态质量高于其它 Layer2，其原生生态更多。由于 Arbitrum 引领并经历了 Layer2 市场的火热，对比其他项目，Arbitrum 生态内原生项目更为知名（比如 Radiant Capital、GMX、Camelot、Treasure DAO）。从每日活跃用户数来看，Arbitrum 是去除空投预期以后，用户粘性最高的 Layer2。接下来，我们将分别探讨各个 Layer2 的原生生态的发展现状，特别是未发币的 Layer2：

GMX

Arbitrum 生态的在 DEFI 类别中，包括了 GMX、Radiant Capital、Camelot，但 Arbitrum 的 DeFi 生态更加具有生态独特性，许多 DeFi 项目均是基于 GMX 流动性池进行搭建。

近期，GMX 的整体交易量随着行情整体上涨而有所回升，币价也与其呈现正相关。随着 OKX 钱包通过 GMX 集成增加 50 倍杠杆交易，笔者预计如果行情后续进一步上涨，可能会带来 GMX 链上交易量的上涨，进而促进 GMX 代币的有机上涨。

Treasure Dao

Treasure Dao 是 Arbitrum 生态内的非 DeFi 的项目，是偏向创意与可玩性的轻质化休闲游戏。

由于 3A 游戏主要注重工业化生产能力，对资金要求很高，所以笔者认为在与传统 Web2 游戏的竞争中，轻质化的创意游戏很可能是破局的关键。它可以快速迭代寻求最好的经济模型并且也能给用户带来即时乐趣，而不是繁重的升级、打金，因为这往往不可持续。

4.2 Optimism 生态

Optimism 也是使用 optimistic Rollups 技术来增加吞吐量和降低 Gas Fees 的 Layer2 扩展解决方案，也是第一个让大量用户从 L1 桥接资金的过程获得以太坊的安全保证，而无需支付高昂的 gas 费。它旨在与以太坊智能合约兼容，并支持以太坊虚拟机（EVM）。Optimism 还提供了一种名为「欺诈证明」的功能，允许用户挑战无效交易。

由于 OP 内生态的创新能力较弱，与 Arbitrum 相比，OP 生态略显薄弱，市场也没有大规模对 OP 生态内原生项目跑出来。但是其在基础设施建设方面颇有进展，如模块化代码库 OP Stack 和 OP+ZK 混合证明等，均有资本的大力支持与推动。目前 OP 内已经发行代币的原生项目主要是 Velodrome，其他多是非原生项目项目，生态建设表现一般。

4.3 Base 生态

Base 是由市值 200 亿美元的加密巨头 Coinbase 所打造的 Layer2 网络，主要利用 OP Stack 技术在以太坊网络上开发的 Optimistic Rollup。它的网络节点提供商主要包括 Blockdaemon、QuickNode 和 Blast、Safe Wallet、区块浏览器 Etherscan 和 Blockscout，以及数据索引器 The Graph 和 Covalent 等。Base 的原生项目较多，包括 Velodrome 开发的 Aerodrome、Seamless Protocol、friend.tech 等，这些均已经成为 Base 的龙头项目。

Seamless

目前 Seamless 已经发币，用户可以押注 Aerodrome 和 Friend.tech 等代币预期。Seamless 不具备独特的创新功能，但是由于其代币上线 Coinbase，因此引起人们对该生态内部原生项目的关注。

Friend.tech

Frien.tech 是通过买卖 KOL 代币来获得与 KOL 直接交流的机会，事实证明这套机制仍然无法持续。

Fren Pet

Fren Pet 是一个养成类型的像素级游戏，通过各种代币经济学来运作宠物养成，目前看来 Fren Pet 作为 Web3 游戏，同样更侧重代币经济学，而忽略了游戏本身的乐趣性。

4.4 zkSync 生态

zkSync 是使用零知识证明来来增加吞吐量和降低 Gas Fees 的 Layer2 扩展解决方案，它被设计为与以太坊智能合约兼容，并支持以太坊虚拟机（EVM）。zkSync 还提供了一个名为「zkPorter」的功能，允许用户聚合交易并进一步降低 Gas Fees。

与其它生态中 DEX 形成强大的马太效应不同，zkSync 上的 DEX 竞争尤为激烈，目前还没有亮眼的 Lending 业务的出现，因此这个众多开发者和 VC 押注 zkSync 生态。

Dmail Network

Dmail Network 是 zkSync 上邮箱相关的应用，曾经获得 ETH 黑客松一等奖。目前 Dmail Network UAW 主要是空投预期带来的交互次数提升。

Tevaera

Tevaera 是类似于 Arbitrum 上 Treasure Dao 的游戏平台，但是其游戏质量较差，目前仍然在发展阶段需要持续关注。

4.5 StarkNet 生态

StarkNet 是使用 zk-rollups 来增加吞吐量并降低 gas Fees 的 Layer2 扩展解决方案。它被设计为与以太坊智能合约兼容，并支持以太坊虚拟机 (EVM)。StarkNet 还提供了一个名为「validium」的功能，允许用户在链外执行更复杂的计算。

由于技术原因，StarkNet 的 TPS 较为受限，Gas Fee 偏高，导致整个生态建设落后。但是受益于 StarkNet 内开发环境，许多的创新项目在孵化孕育：

• StarkWare 首个提出用递归技术纵向拓展以太主网，提出了 Layer3；
• 去中心化的排序器 Madara；
• 动态可升级 NFT 标准 StarkSheet；
• 首个完整提出 Uniswap V4 hooks 落地方案的 Ekubo（目前 Ekubo 正在帮助 Uniswap 完善 V4 版本）；
• 全链游戏、全链游戏引擎；

也正是由于用户交互体验的不足，大大提高了投机用户的进入门槛，这让它成为行业 Builder 重点关注机会生态，值得人们在无人的荒地进行早期探索。

4.6 Linea 生态

Linea 是使用 zk-rollups 来增加吞吐量并降低 gas Fees 的 Layer2 扩展解决方案。它不使用转译器或自定义编译器为 Solidity 智能合约生成 ZK 证明，采用的是编译后的 Solidity 字节码。不仅可以降低漏洞和黑客攻击的表面风险，且他们提供的创新证明者设计可确保更快的交易速度和更低的 Gas 成本。

Linea 与 Metamask 同属于 Consensys，拥有极为庞大的流量入口，由于其采用了 ZK 技术导致用户体验较，暂时落后于同一时期推出较为类似的 Base（Base 选择了 OP）。

Linea 生态整体创新能力不足，原生项目只有 Lending 协议 Mendi Finance，且非 DeFi 项目相比其他 Layer2 的建设一直落后很多。

5、总结

Layer2 战争仍在继续，所有 Rollup 在运行过程中也在探索许多去中心化和扩容解决方案，包括去中心化的排序器网络、模块化如 ZK Stack 和 OP Stack、Layer3、OP+ZK 混合证明技术、账户抽象等等。

从目前来看，EVM 生态的扩容方案最终将从主网走向 Layer2，OP 走向 ZK，Layer2 走向 Layer3，但 Layer2 赛道仍然处于非常早期。每条 Rollup 都有其自己在竞争激烈市场中生存之道：Arbitrum 丰富独特的 DeFi 生态，StarkNet 的强创新力和创新项目，Optimism 的资本支持，zkSync 的战略眼光，Base 的强大创新和资源等。

随着 Dencun 升级临近，以 Layer2 为中心的 EVM 时代即将开启，对投资者来说是一片拥有绝佳机会的潜在市场，对开发者来说是吸纳下一个十亿用户的极好机会。

参考资料：

头等仓《Ulvetanna 研报》

头等仓《zkSync Era 研报》