背景介绍
从比特币创世开始，一直到以太坊网络中CryptoKitties游戏的出现。主流公链项目最被人诟病的地方就是低下的TPS。以太坊15左右的TPS完全无法给大多数应用提供实时稳定的支持，这与当前互联网行业动辄上万TPS的业务形成了鲜明的对比。甚至有很多人因此觉得公链将长期处于“不可用”状态。然而，公链爱好者不会因为困难而停下脚步。
主流方案对比
对于以太坊而言，过去几年内关于以太坊扩容的方案如雨后春笋般涌出，形成了百家争鸣的态势。其主流的方案如下所示:
1.链上扩容：
分片技术：分片一词本来源于数据库的术语，表示将大型数据库分割为很多更小的、更易管理的部分，从而能够实现更加高效的交互。
区块链分片是指对区块链网络进行分片，从而增加其扩展性。根据最新的以太坊2.0规范，以太坊区块链会被分为1024个分片链，这也意味着以太坊的TPS将提高1000倍以上。但目前Sharding方案仍然在跨分片通信、欺诈识别、随机分配与选举安全性等方面存在不足。
OKX Ventures战略投资Layer1公链Sei Network:4月12日消息，据官方消息，OKX Ventures 宣布战略投资 Layer1 公链 Sei Network。Sei Network 是第一个并行化 Cosmos 链，允许同时处理独立事务，提高整体吞吐量和延迟，专为交易设计。
据 OKX Ventures 创始人 Dora 表示，OKX Ventures 长期坚定的拥抱去中心化发展的未来，坚持投资长期结构性价值，加注具有创新技术的 Layer1 潜力项目。此次投资 Sei Network，我们将提供资金、服务、资源等全方位的支持，和创业者共同成长，并引入 OKX 生态来赋能项目方，帮助其构建更加去中心化和高效的金融基础设施。[2023/4/12 13:59:27]
2.链下扩容：
状态通道：指代用于执行交易和其他状态更新的“链下”技术。
但是，一个状态通道内发生的事务仍保持了很高的安全性和不可更改性。如果出现任何问题，我们仍然可以回溯到链上交易中确定的稳定版本。
PlayDapp宣布战略投资LandFi元宇宙项目Klay City:2月15日消息，DApp 游戏门户 PlayDapp 宣布战略投资LandFi元宇宙项目 KlayCity，双方计划在元宇宙和区块链业务中进行全方位合作，以 LandFi 元宇宙和 PlayDapp NFT 市场为中心使用 NFT。此前， Kakao 的区块链投资附属公司“Crust”和香港著名的链游公司“Animoca Brands”的已经投资改项目。
据悉，PlayDapp是一个DApp游戏门户，提供基于区块链技术的点对点（C2C）NFT市场。通过结合NFT技正在提供“多宿主游戏”组合，以便游戏玩家的使用记录可以在其他游戏、元宇宙和区块链平台空间中以各种方式使用。[2022/2/16 9:54:21]
侧链技术：侧链是平行于主链的一条链，由侧链上的验证者把一条链的最新状态提交给主链上的智能合约，这样持续推进的一类系统。侧链通常使用PoA(Proof-of-Authority)、PoS(ProofofStake)等高效的共识算法。它的优势在于代码和数据与主链独立，不会增加主链的负担，缺陷在于它的安全性弱、不够中心化，无法提供审查抗性、终局性和资金所有权保证。
Layer2互操作性协议Connext 与跨链协议Nomad 将在Cosmos生态链Evmos部署跨链桥:2月15日消息，Cosmos生态链Evmos宣布，Layer2互操作性协议Connext与跨链协议Nomad将把二者的跨链部署到Evmos。借助Nomad和Connext，机构和用户将能够在以太坊和Evmos生态系统之间进行交易和调用数据，这次部署将允许以太坊和其他EVM链的ERC-20代币在Evmo上可用，随后可以通过IBC在整个Cosmos生态系统中可用。[2022/2/15 9:52:47]
Rollup技术：顾名思义，就是把一堆交易卷起来汇总成一个交易，所有接收到这个交易的节点只去验证执行结果，而不会验证逻辑。因此Rollup交易所需Gas费会远小于交易Gas费总和，TPS也增加了。
主流的Rollup技术可以分为两类：
ZkRollup：基于零知识证明的Layer2扩容方案，采用有效性验证方法(VP)，默认所有交易都是不诚实的，只有通过有效性验证才会被接受。ZkRollup在链下进行复杂的计算和证明的生成，链上进行证明的校验并存储部分数据保证数据可用性。
ZKSwap开发负责人Alex Lee：未来Layer2有望取代以太坊Layer1的大部分功能:ZKSwap开发负责人Alex Lee表示：整个市场需要加强Layer2的基础建设，提高稳定性以及TPS等方面的问题，在未来Layer2有望取代现在以太坊Layer1的大部分功能，不再受限于Layer1的性能瓶颈，从而催生出真正可以被大多数人使用的应用场景。这是区块链应用能够落地的可行路径。ZKSwap通过ZK-Rollups技术将所有的ERC-20 token转移到Layer2上，再基于不断生成的零知识证明来保证Layer1和Layer2状态的一致性，从而让所有的兑换在Layer2上发生，保障用户的资产安全、交易的快速与零手续费。[2020/12/24 16:21:43]
OptimisticRollup：乐观的Rollup协议，采用欺诈证明方法，即对链上发布的所有Rollup区块都保持乐观态度并假设其有效，它仅在欺诈发生的情况下提供证据。
乐观Rollup的优势在于能使得原生Layer1上的solidity合约可以无缝移植到Layer2，从而最大程度提升了技术人员的研发体验，目前主流方案包括Optimism和Arbitrum。
声音 | V神：零知识证明技术对Layer 2更有帮助:在万向区块链实验室主办的第五届区块链全球峰会上，当被问及最新进展时，V神表示目前正在关注零知识证明，该技术经过十几年的发展仍然有创新，Zk-SNARKs就取得了一些进步。V神还表示，零知识证明对Layer 2 也许并没有太大帮助，但对Layer 2也许会有帮助。[2019/9/18]
Plasma方案：通过智能合约和Merkel树建立子链，每个子链都是一个可定制的智能合约，子链共存并独立运行，从而大幅降低主链的TPS压力。
我们对解决方案进行比较，结果如下：
Rollup机制目前被普遍认为是最有前景的扩容方式，在两种主流的Rollup方案中，最核心的问题便是如何验证Rollup交易中的真实性。
OptimisticRollups和ZKRollups运用了不同的思维逻辑，前者乐观地相信交易的真实性，而后者悲观地不相信，因此生成零知识证明来自证清白。
相比之下，两者的优劣如下：
OptimisticRollup的优势是能够更好地支持EVM合约，劣势在于验证效率低，安全性较低；
ZkRollup的优势在于高度去中心化，验证效率高，劣势在于生成零知识证明并打包的过程非常复杂，较难兼容EVM，也较难落地。
下面主要对OptimisticRollup的两大方案Optimism和Arbitrum进行介绍。
Optimism和Arbitrum
首先我们来看看OptimisticRollup方案的流程：
Optimism和Arbitrum在基本流程上跟上述描述一样，直截了当来说：Optimism的争议解决方案比Arbitrum更依赖于以太坊虚拟机(EVM)。当有人提交关于Optimism的挑战时，存在问题的交易都会通过EVM再运行一遍。
相比之下，Arbitrum使用链下争议解决流程将争议二分减少到一笔交易中的一个步骤。然后，协议将这个一步的断言发送到EVM进行最终验证。
因此，从概念上讲，Optimism的争议解决过程比Arbitrum简单得多。但Arbitrum大大减少了链上的验证压力。
Arbitrum的整体架构如下所示：
由于Arbitrum是针对以太坊的扩容方案，因此Arbitrum架构自然部分存在于Layer1上，部分存在于Layer2上；
存在于Layer1上的Arbitrum组件为EthBridge，它是一组以太坊合约；
EthBridge负责仲裁ArbitrumRollup协议，以及维护链的inbox和outbox；
链的inbox和outbox允许用户、Layer1合约和完整节点将他们的交易发送到链并观察这些交易的结果；
Arbitrum虚拟机是Layer1和Layer2之间的网关，这也由EthBridge产生；
AVM能够读取输入，并对这些输入执行计算以产生输出；
ArbOS运行在Arbitrum虚拟机之上，负责保证Arbitrum链上智能合约的执行；
ArbOS完全存在于Layer2上，并像在以太坊上运行一样运行EVM合约。
Arbitrum的争议解决过程主要依赖链下的递归二分算法。该算法通过不断二分差异点来迫使”断言者“和”挑战者“缩小分歧，最终在Layer1上解决分歧。解决的具体方案如下所示：
而Optimism则直接让EVM执行整个交易，因此它只需要一轮交互即可完成。出于这个原因，OptimismRollup通常被称为“单轮”，而ArbitrumRollup是“多轮”。两者最大的区别在于：Arbitrum解决争议时间长，因此确认时间较长。Optimism需要执行整个交易，Gas费更高。
Eigen——Layer2Rollup的隐私计算方案
对于隐私计算而言，通常结果是乐观主义的。在隐私计算领域，一笔交易极其复杂，在Layer1执行完这笔交易非常困难，因此，Arbitrum是隐私计算领域中较优的选择，这也是Eigen基于Arbitrum进行开发的原因。
EigenRollup是一套EVM兼容、支持乐观执行和可验证性声明的混合Rollup方案。
乐观执行：类似于CPU的分支预测(BranchPrediction),交易会被预执行，验证者验证交易的合法性；通过挑战协议对有争议的交易进行裁决；
可验证性声明：采用TEE签名和零知识证明技术对计算过程的正确性和结果完整性提供非交互式证明。
EigenRollup基于Arbitrum提供如下技术：
隐私可验证性证明：EigenRollup在Arbitrum的交互式证明方案的基础上，采用TEE进行关键隐私操作指令的执行，从而降低交互式证明消耗，提供交互式证明的隐私保护；
公平定序器：现有的定序器存在中心化程度太高，以及跟验证节点联合作恶的风险。EigenRollup采用一种公平算法来实现定序器，实现了低手续费的同时，也防止了MEV等攻击的可能性。
分布式任务执行引擎：EGVM作为隐私合约的执行虚拟机，支持分布式任务管理。EGVM会将分布式任务调度到EigenCC计算集群进行并行计算,并且生成对应的可验证证明。
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