2024年牛市发动机会揭秘：聚焦Layer2 解析以太坊的二层扩容方案

自从区块链技术问世以来，比特币已经经历了三次减半，这三次减半分别引发了三次牛市。值得注意的是，后两次的牛市与以太坊的技术升级密切相关。

在2017年，以太坊引入了智能合约，为投资者提供了全新的机遇，推动了当时ICO市场的繁荣。而在2020年，DeFi（去中心化金融）的兴起再次掀起了以太坊的热潮。可以说，每一轮牛市的崛起都伴随着以太坊技术的不断创新。

2024年的牛市发动机会在哪里呢？

答案显而易见，那就是Layer2，即以太坊的二层扩容方案。

尽管距离比特币的下一次减半尚有一段时间，但Layer2的竞技场已经展现出群雄逐鹿、蓬勃发展的态势。

从现在开始到下一轮牛市，Layer2已经成为以太坊扩容的关键解决方案，也将成为下一轮牛市的推动引擎。

回顾2017年，当时诞生了首个NFT游戏——加密猫，成为以太坊历史上的创举。当时，散户们陷入了疯狂，纷纷宣扬区块链革命的来临，导致大量新用户涌入。然而，这也带来了以太坊交易量急剧增加、交易确认时间变得缓慢、交易费用飙升的问题。网络性能严重不足，一个小型游戏就足以让整个网络崩溃。面对这一困境，以太坊核心开发者迅速推动扩容方案的优化。

存在两种主要的扩容方案：

第一种方案是链上扩容，它包含三个选择：

更改共识机制：例如，在2022年9月，我们从工作量证明（POW）共识机制转为权益证明（POS）。

引入分片：以太坊的主网可以分为64个独立的分片链。

第二种方案是链下扩容，分为两种具体方案：

侧链：这种方案牺牲了一定的去中心化安全性，直接在自己的链上解决问题，而不需要向以太坊主网汇报。例如，Polygon被戏称为"土狗链"，吸引了众多小项目，但主流项目很少选择它。

二层网络：这种方案也是在以太坊原有基础上向外扩展，但不同于侧链，它更注重保持一定的去中心化安全性。

Roll up是一种以太坊的二层扩容方案，通过将交易执行和计算交给名为Zk-Rollup的网络负责，极大提高了交易速度并降低了交易费用。这一技术的实现基于摩克尔书和Roll up智能合约。

摩克尔书是一种数据结构，能够在一个证明中安全地计算多个交易的执行结果，从而大大减少了需要上传到区块链的数据量。Roll up智能合约则是存储在区块链上的智能合约，用于管理和验证摩克尔书中的交易结果。

Roll up的核心原理是将执行交易的智能合约部署在Zk-Rollup网络上，然后利用摩克尔书将执行结果提交给区块链进行验证，实现了扩容和安全性的双重提升。这种方式使得以太坊网络能够更高效地处理交易，同时保持了相应的安全性水平。

现在，我们深入探讨一下Roll up智能合约的运作原理，可以将其看作是一种自动执行的程序。给定一个指令，这个智能合约会自动处理并计算出相应的结果。

运作原理主要分为三步：

第一步是部署合约。在主网L1上，LQ网络部署Roll up智能合约。这个合约类似于一个自动执行程序，执行后能够维护Live to网络的状态记录。这个记录称为状态根，也就是状态的默克尔树根节点，存储有哈希值。完成合约部署后，可以随时更新Layer 2网络中发生的所有交易数据。

第二步是处理和传输数据在二层网络中。接下来是提交批次。在Roll up网络中，交易按批次压缩打包，这些交易数据在执行完成后会生成一个新的状态根。Roll up运营商将新的状态根、上一个状态根和交易数据三者一并打包，形成一个更大的数据块。最后，Roll up运营商将这个数据块提交给主网上的Roll up智能合约。

第三步被称为节点验证，即以太坊主网的PUS节点验证新的状态根的正确性。一旦验证通过，之前部署的Rolab智能合约将自动执行，将状态根更新为最新提交的状态根。这一过程使得交易数据在Layer 2网络中得以彻底完成。

roll up发展成了两种主要方案，分别是乐观型 roll up（Optimistic Rollup）和零知识 roll up（Zero-Knowledge Rollup）。我们来逐一了解一下这两种方案。

首先，乐观型 roll up，其运作逻辑基于极其乐观的假设，即所有交易都是有效的。在这种情况下，roll up 运营商在没有进行任何初始证明的情况下，将数据打包传回以太坊主网。一旦数据到达主网，主网上的任何验证节点都可以在7天的挑战期内详细检查数据的真实性。如果发现问题，将扣除运营商质押的一部分押金，并奖励给这些验证节点。这个机制有效地防止了欺诈行为，因为欺诈者将面临经济损失。

其次，我们再来看零知识证明的 Zero-Knowledge 方式。这个方案的逻辑是，首先要验证所有交易的有效性。验证完成后，会生成一个证明，类似一个章，证明数据的有效性。随后，将验证过的数据与状态根一同打包成一个数据包。在这个数据包中，除了包含数据和两个状态根外，还包括一个有效性证明，即前述的章。将这个数据包传回主网。由于这些数据在之前已经完成了有效性证明并生成了章，因此在主网上验证的过程不需要太多时间。这个方法更为迅速。

尽管这种零知识证明的方案非常便捷，为什么没有广泛应用呢？这是因为零知识证明对数学要求极高！因此，推广起来相对困难。零知识证明的方案相当复杂，其开发也存在一定难度，对于程序员而言可能面临许多技术挑战。

那么，具体如何解决呢？目前市场上主要有两种零知识证明解决方案。

第一种是简洁非交互式知识论证，也就是 Zero Knowledge SNARK。这一派的代表包括大灵璧录音协议和 ZK Sync 1.0 网络等。这一派的优势在于验证速度快、指导费用较低。

第二种解决方案叫做可拓展透明知识论证，也就是 ZK Stark。这一派的代表有 Stark Knight、ZK Sync 的 2.0 版本以及 IMX 等项目。这一派的优势在于扩展性很好，可以抵抗量子攻击，非常安全。也许许多人并不知道，ZK Stark 实际上是由 Stark Knight 团队于2019年发明的。他们于今年7月份推出了一个 2.0 版本，即 Aver 网络，突然加入到了这个 ZK Stark 派。尽管第二个派别的技术开发难度更大，但它的可拓展性更佳。如果未来需要解决零知识证明的技术难题，这个第二个派别将发挥关键作用。

总结一下零知识证明解决方案，ZK EVM 中的“ZK”指的是零知识证明，“EVM”是以太坊虚拟机，用于执行以太坊智能合约。好的，以下是对您提供的文本的重新创作：智能合约被写入这个特定的代码中，这款代码命名为 EVM，它是执行这些合约的虚拟机。没有这个 EVM，Uniswap 就无法自动运行，用户就无法使用。

简而言之，ZK EVM 是一个支持零知识证明计算，同时又兼容 EVM 的虚拟机。当 ZK EVM 的兼容技术完全成熟时，以太坊主网上所有的应用，所有的被称为 DAPP 的东西，都能轻松地迁移到我们的二层网络，也就是我们 ZK Rollup 扩容后的二层网络。

同时，在 ZK Rollup 二层网络上也能轻松地开发出自己的原生 APP。您可能已经注意到，这项技术主要解决的问题是在扩容前后的两个网络，即扩容后的网络和主网，上的应用兼容性问题。无论我在哪里开发，我开发的应用都能在所有的网络上使用，都能得到支持。当这一切完成后，我们以太坊网络才能真正被人们所使用。总的来说，虽然 ZK EVM 非常难开发，但没有它整个网络就毫无用处。因此，它对于整个二层扩容的方案来说是非常重要的，就像人体中的大脑一样。

目前主要有七个选手在进行这个 Level 2 的赛道。每个选手都有自己的优势。我们来梳理一下。

IB Trom 的优势在于它已经在上搭建了比较优质的 Layer 2 生态系统。

而 ZkSync 的优势在于它拥有一项技术非常强大的特点，即 Layer 2。其二层数据压缩处理技术非常先进，Stark Knight 团队在其中表现得非常出色，成功地开发出了像 ZK Stark 0 这样的体系。值得一提的是，他们的母公司是 ConsenSys，并且是以太坊最重要的基础设施之一，是用户量最大的应用程序之一。这个团队的技术实力自然毋庸置疑。他们不仅在开发 Layer 2 等重要项目上取得成功，而且拥有出色的技术实力。

另一位选手 Plasm Network 是一名老牌选手，也是我们的老朋友。他设计的 EVM 兼容性更高级别的模型十分受欢迎。

总体而言，这7个选手都有各自的优势。从投资的角度来看，Vision 投资了 Stark Knights，Beyond 投资了 Zicky Think，而 Old Money 则选择了 Linear。在技术层面上，短期内我们应关注 OP 乐观派技术，而长期内则应关注零知识证明的乐观派技术。尽管开发难度较大，但一旦成功开发，将取得更好的效果。

好了，我已经说完了，不知您能理解多少呢？加密猫 NFT 游戏曾经引起热潮，导致用户开始对以太坊的性能提出要求。尽管以太坊主网表现良好，但仍然面临着拥堵、交易延迟和高费用等问题。如今，开发者们终于研究出了新技术 Rola。故事将在2024年重新展开，第二层次将成为下一轮牛市的推动力。因此，我们需要提高自己的认知水平，以更好地利用这个机会赚取收益。