Layer2及Optimistic賽道公鏈研究

開篇

在上一篇中，我們初步介紹了以太坊的發展歷史和以太坊2.0升級的基本信息,延伸出了Layer2的兩個主要細分賽道:Optimistic Rollup和ZK Rollup。如果將以太坊比作一家公司,可以理解爲以太坊2.0升級是對公司內部管理結構的重構,從原始的鏈狀結構變爲信標鏈-分片的總分結構,而Layer2則是在此基礎上進一步將任務外包,減輕公司負擔,提高效率,提升整體任務處理能力。

本文將進一步探討Layer2方案,深入分析Optimistic Rollup賽道。

Layer2方案總覽

Layer指基於底層區塊鏈(即Layer 1)的鏈下網路、系統或技術,用於擴展底層區塊鏈網路。目前有兩種Layer2分類方法:

• 狹義Layer2:需繼承以太坊鏈安全性,並在Layer2以太坊進行交易捆綁,Layer2僅負責計算,如ZK和Optimistic rollup
• 廣義Layer2:包含所有以太坊擴容方案,主要有5種:

1. 側鏈:獨立區塊鏈,與以太坊平行運營,通過鎖定主鏈資產在側鏈鑄造相同數額資產,實現"原子交換"。安全性較弱但獨立性和靈活性好,如Polygon。

2. 狀態通道:建立交易者間專屬支付通道和多簽地址,完成脫鏈交易,只在結算時將結果記錄在鏈上。速度快、費用低,如閃電網絡和雷電網絡。

3. Rollups:將數據執行工作交給Layer2,批量提交到主鏈。分爲Optimistic Rollup和ZK Rollup兩種。

4. Validium:使用零知識證明,只上傳狀態根和證明到主網,交易數據保存在Layer2,吞吐量高但犧牲部分安全性。如ImmutableX。

5. Plasma:通過鎖定主鏈資產,將交易轉移到子鏈,子鏈定期向主鏈提交狀態更新。結算快速,大幅降低手續費。

本文將重點闡述側鏈方案Polygon PoS,Optimistic Rollup項目Arbitrum和Optimism,以及BNB生態項目opBNB和COMBO,分析其技術原理、生態和遊戲支持情況。

Polygon PoS分析

Polygon介紹

Polygon原名Matic,最初是一個區塊鏈可擴展性平台,稱爲"以太坊的區塊鏈互聯網"。隨着生態發展,從單一Layer2解決方案擴展爲"網路的網路",旨在解決以太坊主網交易速度和可擴展性問題,主要布局區塊鏈遊戲和NFT等領域。

Polygon PoS是Polygon的基本盤,而由Polygon zkEVM、Polygon Miden、Polygon Zero和Polygon Nightfall等組成的ZK Rollup矩陣是潛在增長點。Polygon2.0升級方案計劃將Polygon PoS整體升級爲zkEVM Validium。本文主要分析Polygon PoS,ZK部分將在下一篇詳述。

技術

Polygon PoS雖基於以太坊,但交易速度更快、擴展性更高,交易量穩定在以太坊主網2倍以上(約200萬日交易量),gas費僅爲以太坊0.1%。

Polygon PoS是EVM兼容的側鏈,於2020年6月1日上線,是目前最成熟的以太坊側鏈解決方案。架構分爲三層:

1. 以太坊層:由以太坊智能合約組成,負責處理流程,利用以太坊安全性,Matic代幣抵押在此層。

2. PoS的Checkpoint節點層:核心層,生產並驗證Matic側鏈區塊,監聽以太坊鏈事件並傳遞給Matic側鏈,定期發布區塊到以太坊鏈,實現信息同步。

3. Matic側鏈層:負責交易、洗牌、成塊,定期向節點層發布檢查點。

Polygon混合結構支持Plasma框架,繼承以太坊安全性;PoS Bridge通過驗證者和質押MATIC進一步保證鏈安全。

生態

Polygon自2020年上線,2021年Q2進入爆發期,成爲繼以太坊、BNB後第三條完整生態鏈的公鏈。2023年Q1項目數量超5.3萬個。

DeFi方面,平台發展初期正值DeFi蓬勃階段,項目拓展迅猛,如Uniswap、Aave、Curve等進行多鏈部署時首選Polygon。2021年4月推出1.5億美元DeFi發展基金,提供Matic獎勵。但Polygon生態DeFi項目創新不足,鏈上TVL總體排名第五,已被Arbitrum超越。

NFT方面,2021年6月Opensea首先支持Polygon鏈,分走NFT低端市場。多個國際大品牌在Polygon推出NFT,如星巴克、萬事達卡、Adidas等,帶動更多品牌入駐。熱門項目包括Lama Kings、Doodle Changs、y00ts、Bungo Beanz和Super Pengs等。

遊戲和元宇宙方面,Polygon鏈上活躍遊戲項目468個,僅次於BNB和以太坊。元宇宙龍頭項目Decentraland和The Sandbox分別於2021年4月和6月部署在Polygon。其他熱門遊戲包括Pixels、Arc8、Benji Bananas、Sunflower Land、Skyweaver等。

2021年7月成立Polygon Studios,專注NFT、Gaming和Metaverse領域投資。線下推廣方面,基於低廉快速的交易體驗,Polygon成爲Web2及傳統企業試水區塊鏈或web3的最佳選擇之一。

優缺點總結

優點:

• 速度:高效的橋接、存款和取款,7000 tps交易速度遠高於以太坊升級前(15 tps)
• 安全性:依靠以太坊並共享其安全性
• 兼容性:完全EVM兼容,可直接部署以太坊dApp
• 低成本:約爲以太坊0.1%

低廉交易費和可觀速度使Polygon成爲以太坊生態內高頻交易項目(DeFi、GameFi等)的最佳選擇。雖然Arbitrum、Optimism、zkSync等Layer2項目崛起會影響市場格局,但Polygon也在不斷進化,全方位擁抱ZK賽道,推出一系列基於ZK技術的產品。

Polygon PoS入市時機恰當,2020年正值以太坊網路阻塞和擴展性問題突出,市場急需以太坊生態的現象級產品提升性能。而Rollup賽道和以太坊2.0升級尚在開發,Layer2市場主要競爭對手未形成威脅。加上市場推廣策略得當,發展早期借助DeFi起勢,採用補貼龍頭策略擴展Aave、Curve、Uniswap及Quickswap等巨頭;遊戲和元宇宙賽道採取投資+孵化策略進行廣泛布局;與ImmutableX等平台公鏈深度合作,共享流量紅利。隨着Polygon生態完善和ZK生態成熟,Polygon有望迎來新一波增長,鞏固公鏈第一梯隊地位。

Arbitrum項目分析

Arbitrum介紹

Arbitrum作爲Layer2龍頭項目一直備受關注。2023年上半年發幣期間成爲鏈圈熱點,生態備受追捧。Defillama數據顯示,Arbitrum總鎖倉量已超越多個公鏈,排名第四,超過老牌Layer2側鏈Polygon,展現Layer2老大地位。

Arbitrum發展歷程:

• 2021年5月:Arbitrum One正式上線以太坊主網
• 2021年10月:Arbitrum Nova公共測試網推出
• 2022年:Arbitrum Orbit計劃穩步推進,專門用於NFT和VR應用的Layer2解決方案

當前數據:

• TVL:59.3億美元
• 流通市值:14.5億美元
• FDV:113億美元,未來6個月無新解鎖
• 日活地址:約15萬
• 日轉帳數量:約62萬,僅次於Polygon

技術

Arbitrum是二層擴展解決方案,採用Optimistic Rollup技術路線。假設所有交易驗證誠實,但設置挑戰期允許提出挑戰。系統引入驗證者和聚合者兩種角色:

• 驗證者:處理交易並獲得獎勵
• 聚合者:監控驗證者是否正確執行交易

交易返回以太坊主網前有7天挑戰期,期間聚合者可提出挑戰。確認交易有問題則作惡者失去質押代幣。只要挑戰期內至少有一名誠實聚合者,即可確保Arbitrum安全。

主要產品線:

1. Arbitrum One:基於Optimistic Rollup,在以太坊鏈上驗證交易,實現高性能低成本智能合約執行。大部分DeFi和NFT應用部署於此。

2. Arbitrum Nova:採用zk-Rollup技術,通過零知識證明驗證交易,提高安全性和效率。主要用於高吞吐量應用如遊戲社交。

3. Arbitrum Orbit:生態系統發展計劃,提供工具、庫和支持,促進開發者構建Arbitrum應用。

生態

Arbitrum生態項目已達600個,擁有衆多優質項目如GMX、Radiant、TreasureDAO、Camelot等,提供大量使用場景。其中Treasure DAO、Pirate Nation等遊戲項目數據呈爆炸性增長,爲Arbitrum帶來巨大活躍度。

優缺點總結

優點:

• 高性能:優化智能合約執行,提高交易吞吐量,降低成本,緩解以太坊網絡擁塞
• 低成本:Layer執行交易大幅降低Gas費用
• 兼容性:與以太坊智能合約兼容,支持現有dApp和智能合約遷移
• 安全性:採用Layer擴展安全措施如Rollup技術
• 生態支持:吸引以太坊生態知名項目,爲用戶提供更多選擇

缺點:

• 中心化:Layer解決方案通常較主鏈中心化程度高,可能引發安全和信任問題
• 新學習曲線:新用戶需學習新工作流程和使用方法,如通過橋接轉移資產等
• 網路效應低:需時間建立足夠網路效應,吸引更多用戶和開發者

總體而言,Arbitrum在高性能、低成本和兼容性方面優勢顯著,但仍需應對中心化和網路效應挑戰。隨Layer技術發展和採用,Arbitrum有望提高以太坊生態可擴展性和用戶體驗。

Optimism項目分析

Optimism介紹

Optimism是以太坊Layer解決方案,將轉帳、智能合約等移至Optimism鏈處理,只將最終結果記錄在以太坊上,大幅降低交易手續費。

發展歷程:

• 2020年初:啓動並發布白皮書
• 2020年底:推出測試網驗證技術可行性和安全性
• 2021年:積極與以太坊社區合作推動Layer發展
• 2021年底:主網正式上線,標志以太坊首個正統Layer擴容解決方案推出
• 此後:獲廣泛採用,吸引衆多項目部署應用,包括DeFi、NFT市場等

Optimism在解決以太坊網路擁堵和高交易費用方面發揮重要作用,代表Layer擴容技術重要進展。

技術

OP Stack是Optimism核心技術,可理解爲一組開源軟件組件,允許任何人使用Optimistic Rollup在以太坊構建L2區塊鏈。OP Stack由四個主要組件構成: