Layer 2 区块链：2024 年加密未来的集成转换层

区块链技术行业自2008年比特币问世以来，经历了飞跃式的发展。从一个纯粹的支付网络，区块链如今为众多多样化的应用提供动力——DeFi、GameFi、NFTs、元宇宙和Web3。然而，大多数Layer-1区块链面临的挑战是扩展性。

来看一些数据：比特币每秒处理约7笔交易(TPS)，以太坊Layer-1管理约15 TPS，而Visa的处理能力可达1700 TPS。这正是Layer 2成为关键解决方案的原因——它们通过在扩展性、安全性和去中心化三者之间取得平衡，解决了区块链的“Trilemma”(blockchain trilemma)。

Layer 2协议是什么？一个概览

区块链Layer 2代表了旨在提升Layer-1（如以太坊）性能和吞吐量的重要扩展技术。它们不在主链上处理所有交易，而是在上层操作，先在链外(off-chain)处理交易，然后再将摘要提交到主链。

比如一条专用高速公路：交通畅通无阻，交易速度飞快，几乎没有手续费。这就是Layer 2的工作方式——在以太坊基础上构建的高速通道，优化效率。

Layer 2网络的工作机制

Layer 2网络遵循简单原则：在链外处理交易，然后将摘要提交到Layer-1。这大大减少了拥堵，缩短了处理时间，降低了Gas费。

可以想象Layer 2像一个智能交通管理系统，将交易从主区块链引导到专门的网络中单独处理。这不仅减少了拥堵，还提升了交易速度，降低了费用，提高了吞吐量。

Layer 2的主要优势

释放dApps和DeFi的潜能：Layer 2让去中心化应用和DeFi平台变得更便宜、更快、更易用——为用户开启无限可能。

提高交易者的收益：交易成本显著降低，特别是在收益农业(yield farming)和交易中，直接提升投资者利润。

加快区块链的应用速度：Layer 2是推动区块链从深奥技术转向易于接入的催化剂，推动其在游戏、供应链管理等行业的扩展。

Layer 1、Layer 2与Layer 3：分层图景

为了更好理解区块链的发展，来看这三个层级：

Layer-1：基础核心

Layer 1即主链——比特币或以太坊。这里执行共识机制、安全保障和智能合约。然而，随着流量增加，Layer 1容易出现拥堵，导致交易缓慢和高昂的手续费。

Layer 2：高速桥梁

Layer 2像高速公路桥梁，将交易引导到子网络。这带来明显优势：交易更快、费用更低、吞吐更高。

Layer 3：专用解决方案

Layer 3在Layer 2之上构建专用桥梁，优化特定任务，如增强链外计算、流畅的dApp交互和跨链通信。

**选择建议：**需要稳固基础？选择Layer 1。追求速度和成本效率？Layer 2是理想方案。复杂dApp定制？探索Layer 3。

Layer 2的各种解决方案

Optimistic Rollups：默认信任机制

Optimistic Rollups假设所有交易都是有效的，除非有反证。这简化验证流程，降低成本。主要特点：

• 交易更快，成本更低
• 在效率和安全之间取得平衡
• 广泛应用于以太坊Layer 2项目

Zero-Knowledge Rollups：数据安全的冠军

ZK Rollups将交易打包成单一证明，隐藏个人细节，增强隐私。主要特点：

• 高隐私性和扩展性
• 计算负担最小
• 在DeFi和NFT中广泛使用

Ethereum Plasma链：独立侧链

Plasma链作为专用侧链连接以太坊，各自拥有独立基础设施。优点：

• 交易速度大幅提升，费用降低
• 与rollup不同的解决方案

Validium：安全与效率兼得

Validium在链外处理交易，但通过密码学证明验证。优势：

• 高扩展性且不牺牲安全
• 适合追求速度的应用

2024年著名Layer 2项目

1. Arbitrum——市场领头羊

Arbitrum采用Optimistic Rollups，吞吐量高达4000 TPS，比以太坊快10倍，Gas费降低95%。截至2024年1月，Arbitrum占据Layer 2市场份额超过51%。

最新数据：

• 吞吐量：2000-4000 TPS
• TVL：107亿美元
• 市值：10.9亿美元(ARB：$0.19)
• 技术：Optimistic Rollup

凭借强大的社区和繁荣的DeFi、NFT市场及游戏生态，Arbitrum持续巩固其Layer 2领军地位。

2. Optimism——去中心化先锋

Optimism使用Optimistic Rollups，提供以太坊的安全性，无扩展限制。吞吐量达4000 TPS，交易速度比以太坊快26倍，Gas费降低90%。

最新数据：

• 吞吐量：2000 TPS
• TVL：55亿美元
• 市值：5.13亿美元(OP：$0.26)
• 技术：Optimistic Rollup

Optimism致力于成为去中心化自治社区，DeFi、NFT市场和DAO快速发展。OP代币用于支付、质押和治理。

3. Lightning Network——比特币Layer 2解决方案

Lightning Network支持比特币即时微支付，成本极低，链外操作但保持比特币的安全性。

主要特点：

• 吞吐量：最高达100万TPS
• TVL：$198 数百万+
• 技术：双向支付通道、智能合约

非常适合日常交易和实时应用，但仍面临技术复杂性和推广速度的挑战。

4. Polygon——多链生态系统

Polygon提供多样化技术，包括zkRollups和权益证明侧链，吞吐量高达65,000 TPS。

最新数据：

• 吞吐量：65,000 TPS
• TVL：$4 数十亿美元
• 市值：75亿美元+
• 技术：zk Rollup

Polygon是DeFi领头平台如Aave、SushiSwap、Curve的聚集地，以及大型NFT市场。MATIC代币用于支付gas费、质押和治理。

5. Base——Coinbase的创新步伐

Base旨在通过OP Stack和Optimistic Rollups提升以太坊潜能，目标达成2000 TPS。

最新数据：

• 吞吐量：2000 TPS
• TVL：$729 数百万
• 技术：Optimistic Rollup

Base承诺降低Gas费达95%，由Coinbase支持，具备强大安全保障。项目仍在发展中，重点关注速度、成本和开发者友好。

6. Dymension——Cosmos的模块化区块链

Dymension是由专用RollApps组成的模块化区块链生态，建立在安全的支付中心之上。是Cosmos生态中的首个Layer 2。

最新数据：

• 吞吐量：20000 TPS
• TVL：1042万DYM
• 市值：3007万美元(DYM：$0.07)
• 技术：RollApps

Dymension将共识、执行和数据可用性功能分离，优化每个RollApp性能。支持IBC协议(Inter-Blockchain Communication)，增强跨链交互。

7. Coti——从Cardano到以太坊

Coti最初是Cardano的Layer 2解决方案，现转型为专注于以太坊隐私的Layer 2网络。

最新数据：

• 吞吐量：10万TPS
• TVL：2898万美元
• 市值：5466万美元(COTI：$0.02)
• 技术：zk Rollup

转型旨在提供更快、更便宜、更安全的交易和以太坊交互。COTI代币用于支付、质押和治理。Coti由DAG机制转向EVM兼容架构，仍通过模糊电路(garbled circuits)保障安全。

8. Manta Network——隐私中心

Manta Network专注于隐私的生态系统，拥有两个模块：Manta Pacific(Layer 2 EVM-compatible)和Manta Atlantic(隐私身份管理)。

最新数据：

• 吞吐量：4000 TPS
• TVL：$951 数百万
• 市值：3352万美元(MANTA：$0.07)
• 技术：zk Rollup

Manta利用零知识密码学确保交易的有效性而不泄露隐私。迅速崛起，至2024年1月成为以太坊TVL第三的Layer 2。

9. Starknet——非交互式零知识证明

Starknet采用STARK证明(非交互式零知识证明)技术，在链外验证交易，理论吞吐量可达百万TPS。

最新数据：

• 吞吐量：2000-4000 TPS
• TVL：$164 数百万
• 技术：zk Rollup

Starknet提供友好的开发环境和熟悉的Cairo语言。项目承诺完全去中心化，生态快速发展，但密码学复杂可能对新手不太友好。

10. Immutable X——专为游戏设计

Immutable X是为游戏打造的Layer 2网络，提供扩展性、成本效益和安全性。

最新数据：

• 吞吐量：9000 TPS+
• TVL：$169 数百万
• 市值：1.9286亿美元(IMX：$0.23)
• 技术：Validium

IMX利用ZK-Rollups实现超过4000 TPS，几乎即时交易。利用以太坊主网的安全性，提供低成本的游戏开发环境。其游戏、NFT市场和dApps生态快速增长。

Ethereum 2.0与Layer 2的未来

Ethereum 2.0带来重大变革，特别是Danksharding的整合。Proto-Danksharding预计将把以太坊的处理能力提升至令人震惊的100,000 TPS。

主要影响

推动Layer 2扩展能力：Danksharding消除交易缓慢和高昂成本，优化Layer 2效率，使其成为成本效益的理想天堂。

降低交易费用：Proto-Danksharding帮助降低Layer 2的交易费，扩大交易者的覆盖范围，从经验丰富的交易员到新手。

平滑支持L1-L2协作：Proto-Danksharding改善以太坊对Layer 2 rollup和sequencer的支持，增强整合体验。

改善用户体验：更快确认、更少网络拥堵、极低Gas费——这正是Danksharding的潜在优势。

Ethereum 2.0不会让Layer 2过时；相反，它孕育出一种共生关系，让两者共同打造更高效、更具扩展性的区块链生态。

结论

Layer 2协议已成为未来区块链基础设施的基石。它们解决了Layer 1的扩展性瓶颈，标志着区块链技术发展的转折点。

2024年，Layer 2不仅是趋势，更是变革。从以太坊L2的爆发式增长到创新的比特币扩展方案，这些网络正塑造行业未来。它们为广泛应用铺平道路，开启新机遇，证明区块链可以更快、更经济、更普及。