自2015年7月30日創世區塊誕生至今，以太坊網路發生了超過14億筆轉賬，日活使用者也穩定在80萬以上，2016年以來，即便有眾多高效能公鏈圍追堵截，以太坊依然為加密市場貢獻了DeFi/NFT/DAO/等大資產類別，還進一步催生出Web3概念，為去中心化的最終歸宿指明瞭方向。
不過，以太坊15的TPS遠遠難以滿足市場需求，導致Gas費飆漲，以至於單次轉賬手續費高達100美金，以太坊儼然變成一條“貴族鏈”，本屬於以太坊的流量也遭到眾多高效能公鏈的分食，ETH2.0與以太坊L2（Layer 2）就是為了解決這一難題，不過相比ETH2.0漫長的開發程序，以太坊L2明顯是更快捷的解決辦法。
在眾多以太坊L2方案中，zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum尤其出眾，輕量級的Metis，專攻遊戲的L2專案Immutable X，大手筆收購L2解決方案Hermez的Polygon都值得關注。不過，在L2發展過程中也伴隨諸多問題，例如互操作性與可組合性問題/Optimistic類專案與生俱來的資產效率低下問題等。
眾多老牌DeFi專案面對這樣的變化又將如何抉擇？未來的以太坊L2將發展成為怎樣的形態？
1、以太坊L2開發背景
儘管當下以太坊笨重、昂貴，但強大的使用者生態系統是以太坊的堅強後盾。不過，如果以太坊效能得不到解決，很有可能會被眾多高速發展的公鏈生態追上。2021年下半年SOL/BSC/AVAX/Matic的輪番暴漲就是最佳例證，一方面是公鏈賽道在做大做強，另一方面則是本屬於以太坊的蛋糕遭到分食。
那麼，如何提升以太坊效能？
我們知道，區塊鏈的正常執行需要三種資源，分別是頻寬、計算與儲存，對比特幣以太坊等區塊鏈效能起到決定性作用，最終透過吞吐量（系統每秒可以處理的事務數）與延遲（處理事務所需的時間）兩個指標表現，提升這兩個指標的方法又被分為四種。
第一是使用傳統中心化的方法，第二是使用更大的區塊與更頻繁的交易確認，第三是選擇使用L2，第四是選擇分片，例如ETH2.0。
首先，如果選擇使用中心化解決方案，區塊鏈協議將不得不選擇受信任的第三方來促成交易，使用者將獲得Paypal級別的交易體驗，表面上看達到的效果與區塊鏈是一樣的，但背後的記賬邏輯發生了天翻地覆的變化，我們將失去區塊鏈去中心化的優勢，中心化的審查會導致資產與資訊的丟失。
然後，可以選擇大區塊與更快的區塊生成速度來提升效能，不過這樣做的結果是節點執行成本大幅度增加，曾經的以太坊殺手EOS的21個超級節點使執行效率成倍增加，但EOS當下發展現狀說明社群對過於中心化的區塊鏈並不買賬，雖然當下採用此種策略的Solana、Ripple依然受到資本追捧，但就社群與未來發展而言，顯然與以太坊差距甚大。另外，發生在2017年的BTC分叉之爭，最終獲勝方依然是選擇了小區快路線的BTC，究其原因，小區塊更有利於區塊鏈專案朝著去中心化的方向發展。
第三，選擇L2作為擴容手段，即在主鏈之外架構一層區塊鏈用以分擔主鏈的計算與儲存任務，主鏈只負責對最後結果進行校驗，以確保L2上每一筆交易都是可靠的，目前zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum等頭部L2均採用此種思路。這套解決辦法能夠確保去中心化的前提下，保證資料真實性，且開發難度遠低於分片（ETH2.0）。
最後，選擇ETH2.0的分片擴容思路，ETH2.0程序分為三個階段：Phase0、Phase1以及Phase2。目前以太坊處於Phase0，即信標鏈上線，開啟POS驗證，僅支援ETH代幣轉入合約地址進行質押挖礦，不支援轉出，根據預測，ETH2.0真正上線並全面應用尚需要數年時間，遠水解不了近火。目前頭部公鏈中Polkadot/Near均採用分片架構。
綜上，以太坊L2的擴容思路是開發難度較低/保證去中心化/保證資料安全性三個維度下的折中選擇。如果說ETH2.0是擴容長跑的終點，L2就是賽道上的休息站。
值得注意的是，雖然目前主要的L2擴容方案包括狀態通道（State Channels）、側鏈（Sidechain）、Plasma、Rollup及Validium，但綜合考量之下，Rollup最終被以太坊社群選中，成為最終擴容技術，其他技術多應用於跨鏈橋解決方案，例如Maker DAO的DAI的資金橋，Connext/Celer的cBridge/Hop Protocol等跨鏈橋專案就綜合採用了狀態通道/側鏈/Plasma技術。
那麼，當下L2發展現狀是怎樣的？
2、以太坊L2發展現狀：鎖倉量暴漲，手續費降幅明顯
2021年是以太坊L2突飛猛進的一年。據L2BEAT資料，整個以太坊L2鎖倉量從2021年1月份的0.49億美元上漲至目前的57.8億美元，漲幅過百倍，近半年增長將近18倍。其中，Arbitrum網路鎖倉量最高，為25.4億美元，佔L2總鎖倉量的44%；其次，dYdX鎖倉量為9.77億美元，佔比17%；鎖倉量第三名為Loopring，為5.83億美元，佔比10%。
在專案開發進度方面，以太坊L2已發展出以zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum四大核心L2專案為首，Immutable X/Hermez/Metis/Polygon等L2專案為輔的格局。
按照專案開發所用技術，可被分為以ZK Rollup（簡稱ZR）與Optimistic Rollup（簡稱OR），前者的代表專案為zkSync與StarkNet，其中，zkSync是Matter Labs團隊採用zk-SNARK方案的ZR專案；StarkNet是零知識證明研發機構StarkWare採用StarkEx方案開發的ZR專案。後者的代表專案為Optimism與Arbitrum，其中Optimism是採用OVM方案開發的OR，Arbitrum由以色列團隊Offchain Labs開發。
其它值得關注的L2專案還包括Immutable X/Hermez/Metis。其中Immutable X作為GameFi應用的基礎設施，定位為區塊鏈世界的Steam，採用Validium（由ZR最佳化而來）技術作為擴容架構。Hermez（8月上旬，被Polygon以2.5億美元收購）也採用ZK技術作為擴容架構，以太坊擴容解決方案技術團隊iden3開發。Metis是由Optimism分叉而來的Metis，以低費用、高速度和以太坊級別的經濟安全著稱。
在所有以主打L2概念的專案中，最為特殊的專案非Polygon莫屬，雖然業界一直將其貼上“採用Plasm擴容技術，過度中心化，安全性不高”的標籤，但Polygon依靠過硬的開發技術，先後上線了Polygon Commit Chain、Polygon SDK、Polygon Avail三個擴容方案，今年8月，Polygon以2.5億美元收購Hermez，後者更名為Polygon Hermez，成為第四個擴容解決方案。而在剛剛過去的12月份，Polygon再次以4億美元收購零知識技術開發商Mir，此後更名為“Polygon Zero”並被整合至現有的Polygon生態系統中。自此Polygon集齊了Plasm/側鏈/ZK Rollup擴容技術。成為以太坊L2生態中擴容方案最全的L2聚合專案，而MATIC在二級市場的表現也說明，資本對這種解決方案的高度認可。
擴容技術與專案彙總
以太坊L2在大幅降低手續費方面，的確起到了作用。
根據l2fees網站統計，在使用L2針對ETH/Tokens/Swap轉賬時，節省手續費普遍能夠達到90%以上。例如，Polygon Hermez在轉賬ETH時，手續費僅為0.25美元，是直接使用以太坊主網成本的3.1%，再例如，使用Loopring轉賬ERC 20 Tokens時，手續費僅為0.29，是直接使用以太坊主網成本的1.6%。
以太坊L2不同轉賬方式的手續費情況
雖然以太坊L2發展如火如荼，但其中也存在不少問題。
3、以太坊L2存在的問題與解決辦法
以太坊L2存在的問題包括互操作性與可組合性問題，L2之間跨鏈問題，以太坊L2退出週期長的問題，開發者從L1遷移至L2的時間成本問題等。
首先來看OR類專案資產從L2之間的互操作性與可組合性問題，或者說價值轉移問題。
我們知道基於欺詐證明的Optimistic Rollup解決方案，L2退出需要至少1周時間，不同L2平臺之間的跨鏈也需要較長時間，這對於使用者而言是極不友的。針對這一問題，目前已有專案在提供跨L2網路的資金橋，使用者資產可以即時從一個L2網路跨鏈到另一個L2網路，使用過程中需要支付少量費用。具體來說，比如Maker DAO的DAI的資金橋，Connext、Celer的cBridge、Hop Protocol也都在嘗試提供這樣一套通用解決方案。
其次是開發者從L1遷移至L2的時間成本問題。
對於大多數的L2來說，應用開發者從L1遷移至L2是有額外開發成本的，可能需要學習該網路所特定的開發環境，比如zkSync的Zinc、StarkWare的Cairo，當然官方應該會提供一些基本的工具，讓開發者也可以很方便地將L1應用轉換為L2版本。
當然，這也可以使用Celer的原地擴容方案。所謂原地擴容就是L1的應用不需要做額外的調整也能被L2網路所使用。在這個場景下，L2更像是資金的指令層，專門用來實現資金的調配。在這個領域貢獻的團隊主要是Celer的Layer2.Finance和StarkWare的DeFi Pooling方案。
最後來看OR類專案資產從L2傳遞迴L1的挑戰問題。
對於採用OR方案的Arbitrum，由於存在挑戰期，需要等到挑戰期結束才能提幣。速度和時效上不及ZK。針對這一問題，狀態通道（Connext）和HOP的協議也已經提出了一些可行的解決方案，例如Maker在提供DAI的資金橋，Celer的cBridge、DeGate都屬於這類專案的解決方案。
事實上，ZR與OR由架構特點，在解決問題的同時又帶來了新的問題，例如ZR採用零知識證明，與L1有良好的互動能力，但通用智慧合約開發難度很大，對專案方技術能力要求太高。再以OR為例，其採用欺詐證明機制，雖然開發難度大大降低，但與L1互動受到極大限制。
今年年中，在鏈聞對Vitalik的採訪中，當提到針對如此多Layer2有沒有遇到最大的挑戰時，Vitalik表示，現在這些Rollup沒有很大的挑戰，但是有挺多較小的挑戰。可能有100個小問題，而且如果他們沒法解決這100個小問題，那麼Rollup的效能和使用者體驗就會特別不好。但是如果他們能解決，就比如，100個問題中的50個或者80個，那使用者的體驗就會特別好。比如有一個問題是我以前提的，Optimistic Rollup的提款問題。就是從Optimistic Rollup裡提款需要等一週的時間。所以他們想做一個Liquidity Provider（流動性提供者）的機制，幫使用者提取得更快。
Vitalik還認為，如果L2的TPS非常高，將會遇到節點同步的問題，未來隨著L2生態越來越繁榮，節點同步問題將會得到重視。
最後，Vitalik認為隨著L2平臺增加，未來Optimism、Arbitrum、Loopring等類似平臺將會越來越多，那麼不同平臺之間的互動（Cross-Rollup交易）將會成為問題。目前這一問題的解決方案是透過Maker DAO的DAI的資金橋，Connext、Celer的cBridge、Hop Protocol等協議來為不同L2搭橋牽線。
事實上，隨著L2發展，眾多DeFi專案也選擇遷移至Layer 2。
4、L2背景下的DeFi
據不完全統計，近一年來，DEX、錢包、預言機、合成資產等多個賽道DeFi專案宣佈計劃進入L2，Synthetix的SNX質押服務目前甚至已經在Optimistic Ethereum上線；區塊鏈資料索引專案The Graph於2021年初增加對Layer 2的支援；NFT加密收藏品專案Aavegotchi代幣GHST開始遷移至Layer 2解決方案Matic Network；預言機Chainlink早已構建Layer 2擴充套件解決方案；衍生品交易平臺dYdX更是直接整合StarkWare Layer 2擴容方案；智慧合約錢包Authereum採用StarkWare Layer 2解決方案降低鏈上交易費……
可以說，DeFi要麼完全基於L2開發，例如dYdX，要麼部分基於L2，例如Uniswap v3。在可預見的未來，在L2手續費優勢驅動下，隨著L2安全性不斷提升，所有DeFi專案將集體遷移至L2平臺。
不過，隨著2021年NFT出圈，DeFi光環減弱。例如，從2021年初至今，NFT總市值從10多億美金增長至接近500億美金，漲幅超過50倍，而同期DeFi市值只增加了不到8倍。
5、2022年以太坊L2發展展望
首先，以太坊L2與眾高效能公鏈並存。
L2與眾多高效能L1的春天即將到來,以太坊可能依然無法走出低效能/高手續費的泥潭，但生態規模將會指數級上漲，Solana、Avalanche、Polkadot、Mina、Difinity這樣的高可用性的L1也會建立起巨大的網路效應。
然後，以太坊L2與ETH2.0並存。
有人會問未來隨著ETH2.0上線，以太坊效能大幅提升，Layer 2還有存在的必要嗎？實際上，即便ETH2.0上線，以太坊獲得64個分片，效能提升64倍，TPS達到960，真的能滿足市場需求？不一定！但如果ETH2.0上線，在各個分片之上再加上Layer 2，這樣會讓以太坊效能得到更大提升。因此，以太坊L2與ETH2.0並存將會是趨勢。
最後，越來越多以太坊L2將會湧現。
目前，以太坊L2的發展格局為以zkSync/StarkNet/Optimism/Arbitrum四大核心L2專案為首，Immutable X/Hermez/Metis/Polygon等L2專案為輔。未來，隨著遊戲/NFT/元宇宙概念的興起，類似Ronin這樣的以太坊Layer 2將會越來越多地出現。
