Layer2是为提升以太坊网络性能的整体解决方案，目前有几种解决方案，主要技术Plasma、 Rollup、状态通道、side chain。

本篇文章就来一起盘点一下这些技术的发展情况。

Rollup

Rollup方案通过将所有的layer2上的交易数据以打包或者压缩过的形式存储在以太坊区块链上，以解决数据可用性的问题。

Rollup可分为Optimistic Rollup、Arbitrum Rollup和Zk-Rollup。

optimistic rollup (ORU)，就是 ①智能合约 —— 部署在某 layer 1 (如，以太坊主网) 上，以及 ② 区块生产者 —— 会监听特定 p2p 网络的交易的，并将其汇总成一个大字符串数据，附上验证签名后上链。 因为合约能够直接接收用户的交易，即使执行者掉线或是作恶，都能保证用户能够安全地将资金从 ORU 退出。更重要的是，合约能够核实执行者是否存在诈欺行为，如有，合约还能罚没执行者的保证金。举报者进行诈欺检测及举证所需的所有数据，都能从 ORU 交易的附加数据取得；Layer 1 的全节点不会执行附加数据的内容（除非有人举报存在诈欺），这就是 layer 1 能够扩展的根本因素。对于 Layer 1 来说，这些附加数据只是个二进制数据包，并会被永久存储。

Optimistic Rollup现阶段是Defi的主要选择，代表案例有Uniswap、Compound。

Zk-Rollup

Zk-Rollup和Optimistic Rollup都是将数据存储在链上，数据账本可追溯、可验证。核心区别在于数据验证的方式不一样。

Optimistic Rollup是事后性验证，通过欺诈性证明揪出无效交易。如果在交易过程中，有人质疑数据的真实性，它需要提交一系列欺诈性证明，然后去验证交易的准确性。这种验证方式安全性高但是欺诈证明周期长，存在延迟性。

Zk-Rollup是事前性验证，通过零知识证明和加密技术来保证数据在交易之前就是真实的，相比Optimistic Rollup，及时性强，但是证明会消耗大量的算力，Gas费用高。

Vadium

Vadium是一个不同于Rollup的方案，它将交易数据放在链下，又使用零知识证明来将链下交易打包在一起，他们所用的零知识证明方案叫 STARKs，是一种以牺牲去中心化和安全性来提升吞吐量的折中方案。

Vadium通过数据可用性委员会（DAC）来解决数据可用性问题，状态的每次更新都必须通过委员会的法定人数签署，来确认数据已经被接收。此种形式，没有提现延时问题，也不易受到经济攻击，但是由于是链下存储，运营商可以冻结用户资金。对EVM兼容性较差，Gas费可能会高。

采用Vadium方案的典型例子是starkware公司自己的项目starkex，这是一个面向交易所的解决方案，目前已经上线了产品DeversiFi,项目方在演讲时宣称该产品达到了9000笔每秒的交易速度。

Side chain（侧链）

侧链是兼容以太坊的独立区块链，有自己的共识模型和区块参数。

侧链的本质就是在基础层上再搭一个链，然后用完全另外一套验证人。它的整个安全性是分开的：主链有主链的安全性，侧链有侧链的安全性。

主链从POW转到POS会有更强的安全性，但侧链的验证人偏少，安全性也较弱：比如说Cosmos才只有100个验证人。

侧链的TPS取决于它的验证人。验证的人数越多，它的TPS会越低。侧链的延迟是相对低的，比状态通道的毫秒级高一些，比主链的十几秒几十秒延迟低很多。

Plasma

Plasma 方案是最早出现的，是一种具有非托管特征的侧链，与一般的侧链相比，如果 Plasma 链中出现任何错误，那该错误可以被检测到，且用户可以安全地从 Plasma 链中退出，阻止攻击者造成任何持久的破坏。

Plasma创建了依附于主以太坊区块链的子区块链来实现性能扩展，子链可以更快迁移，并承担更低的交易费用，我们可以在子链层级中执行许多复杂的操作，在与以太坊主链保持最低限度交互的情况下，运行拥有数千名用户的完整应用程序，成本相对较低。

状态通道

状态通道指的是在“链下”处理交易和其他操作的一种技术，一般情况下是双方会在链下建立一个状态通道，通过交换私钥进行签名并在链下进行交易。

状态通道不仅可以处理支付还能处理区块链的状态更新。基本上，状态通道的延迟能做到互联网的延迟。比如说服务器之间的延迟是多少，这个状态通道的延迟就是多少。市面上通过其他链发送交易的速度是秒级的。但是状态通道的话，一般都是毫秒级的。另外，它还有一个优点就是实时性非常高。

不过状态通道只能支持小额支付，只适用于固定人数。就是你要把uniswap放在状态机上是不现实的。因为在这个dAPP 的用户是无限量的，没有一个固定的用户集。即使你把棋类游戏或是稍大的PC游戏搬到状态通道上，这些游戏也必须写成状态机的形式。他们每一个状态的转移，要非常清楚地写出来。

总的来说，每一种解决方案都有自己的优势和劣势，layer2生态还在不断发展，各种设想和技术会被不断的提出并实践，复杂的业务逻辑背后往往会带来高昂的成本，哪一种解决方案更好、同解决方案的项目哪一个更佳，需要时间和实践去不断的试错。


来源：湛蓝色的星辰大海