GameFi公链研究（二）：Layer2及Optimistic赛道

开篇

在上一篇文章中，我们介绍了以太坊的发展历史和以太坊2.0升级的基本信息，引出了Layer2的两个主要细分赛道:Optimistic Rollup和ZK Rollup。如果将以太坊比作一家公司,以太坊2.0升级相当于对公司内部管理结构的重构,从原始的链状结构变成了信标链-分片的总分结构。而Layer2则是在这个总分结构上进一步把需要执行的任务外包,减轻公司负担,提高效率,提升整体任务处理能力。

本文将进一步探讨Layer2方案,并深入分析Optimistic Rollup赛道。

Layer2方案总览

Layer 2指基于底层区块链(Layer 1)的链下网络、系统或技术,用于扩展底层区块链网络。Layer2有狭义和广义两种分类方法:

狭义Layer2需要继承以太坊链的安全性,并以Layer2将交易捆绑提交到以太坊,而Layer2只负责计算。ZK和Optimistic Rollup是正统的Layer2。

广义Layer2包含所有以太坊扩容方案,主要有5种:

1. 侧链:独立区块链,与以太坊平行运营。代表项目是Polygon。

2. 状态通道:建立交易者之间的专属支付通道和多签地址,完成脱链交易。代表技术有闪电网络和雷电网络。

3. Rollups:将数据执行工作交给Layer2,并批量提交到主链。分为Optimistic Rollup和ZK Rollup两种。

4. Validium:使用零知识证明,但只上传状态根和证明到主网,交易数据保存在Layer2。ImmutableX使用该技术。

5. Plasma:被称为"链中链"。将交易转移到子链上进行,子链周期性地将状态更新提交到主链。

本文将重点分析侧链方案Polygon PoS,Optimistic Rollup项目Arbitrum和Optimism,以及基于Optimistic Rollup的BNB生态项目opBNB和COMBO。

Polygon PoS分析

Polygon介绍

Polygon原名Matic,最初是一个区块链可扩展性平台,被称为"以太坊的区块链互联网"。随着生态发展,Polygon从单一的Layer2解决方案扩展为"网络的网络",旨在解决以太坊主网交易速度和可扩展性问题,主要在区块链游戏和NFT等领域布局。

Polygon PoS是Polygon的基本盘,而由Polygon zkEVM、Polygon Miden、Polygon Zero和Polygon Nightfall等组成的ZK Rollup矩阵是Polygon的潜在增长点。Polygon正准备将Polygon PoS整体升级为zkEVM Validium。

技术

Polygon PoS虽然基于以太坊,但交易速度更快、可扩展性更高。其日交易量约为以太坊主网的2倍(约200万笔),而gas费只有以太坊的0.1%。

Polygon PoS是EVM兼容的侧链,于2020年6月1日上线。其架构分为三层:

1. 以太坊层:由以太坊智能合约组成,负责解决以太坊上的处理流程,利用以太坊的安全性作为护盾。Matic代币抵押在此层。

2. PoS的Checkpoint节点层:核心层,负责生产并验证Matic侧链区块。PoS节点监听以太坊链上事件,将信息传递给Matic侧链,并定期将Matic生成的区块发布到以太坊链上,实现信息同步。

3. Matic侧链层:负责交易、洗牌、成块,并定期向节点层发布检查点。

这种混合结构使Polygon POS支持Plasma框架,继承以太坊的安全性。PoS Bridge通过同一组验证者和质押的MATIC进一步保证链本身的安全。

生态

Polygon自2020年上线,2021年Q2进入爆发期,成为继以太坊、BNB之后第三条具有完整生态链的公链。到2023年第一季度,Polygon生态项目超过5.3万个。

DeFi方面,Polygon在发展初期借助DeFi蓬勃发展,吸引了Uniswap、Aave、Curve等龙头项目。2021年4月,Polygon推出1.5亿美元DeFi发展基金。目前Polygon链上TVL排名第五,已被Arbitrum超越。

NFT方面,2021年6月Opensea首先支持Polygon链。目前许多国际大品牌如星巴克、万事达卡、Adidas等在Polygon上推出NFT。热门NFT项目包括Lama Kings、Doodle Changs、y00ts等。

在游戏和元宇宙领域,Polygon链上活跃游戏项目数量达468个,仅次于BNB和以太坊。元宇宙项目Decentraland和The Sandbox早在2021年部署在Polygon链上。其他热门游戏包括Pixels、Arc8、Benji Bananas等。

2021年7月,Polygon成立Polygon Studios,专注NFT、Gaming和Metaverse领域投资。

优缺点总结

Polygon PoS优点:

• 速度快:交易速度高达7000 TPS,远高于以太坊升级前的15 TPS
• 安全性高:依靠以太坊并共享其安全性
• 兼容性好:完全EVM兼容,可直接部署以太坊智能合约
• 成本低:gas费约为以太坊的0.1%

低廉的交易费用和可观的速度使Polygon成为高频交易项目的最佳选择。虽然面临Arbitrum、Optimism、zkSync等Layer2项目的崛起,但Polygon也在不断进化,全方位拥抱ZK赛道。

Polygon PoS入市时机恰当,在2020年以太坊网络拥堵严重时推出,满足了市场对高性能扩展方案的需求。其市场策略得当,发展早期借助DeFi起势,采用补贴龙头策略吸引了多个DeFi巨头;在游戏和元宇宙赛道采取投资+孵化策略进行广泛布局;与ImmutableX等平台深度合作,共享流量红利。

随着Polygon生态的进一步完善和ZK生态的逐渐成熟,Polygon有望迎来新一轮增长,巩固公链第一梯队地位。

Arbitrum项目分析

Arbitrum介绍

Arbitrum作为Layer2龙头项目备受关注,特别是2023年上半年发币期间成为链圈热点。根据DeFiLlama数据,Arbitrum总锁仓量排名第四,超越了Polygon,成为Layer2领头羊。

Arbitrum主要发展历程:

• 2021年5月:Arbitrum One上线以太坊主网
• 2021年10月:Arbitrum Nova测试网推出
• 2022年:推进Arbitrum Orbit计划,专门用于NFT和VR应用的Layer 2解决方案

当前Arbitrum数据:

• TVL:59.3亿美元
• 流通市值:14.5亿美元
• FDV:113亿美元
• 日活地址:约15万
• 日转账数:约62万

技术

Arbitrum是基于Optimistic Rollup技术的二层扩展方案。其工作原理:

• 假设所有交易验证都是诚实的,但设置挑战期供质疑
• 引入验证者和聚合者两种角色确保交易
• 验证者处理交易并获得奖励,聚合者监控验证者
• 交易返回以太坊主网前有7天挑战期
• 只要确保挑战期内至少有一名诚实聚合者,即可保证安全

Arbitrum主要产品线:

1. Arbitrum One:基于Optimistic Rollup,提供快速、低成本的智能合约执行。大部分DeFi和NFT应用部署于此。

2. Arbitrum Nova:采用zk-Rollup技术,提高安全性和效率。主要用于高吞吐量应用如游戏社交。

3. Arbitrum Orbit:生态系统发展计划,为开发者提供工具、库和支持。

生态

Arbitrum生态项目已达600个,包括GMX、Radiant、TreasureDAO、Camelot等优质项目。游戏项目如Treasure DAO、Pirate Nation等表现亮眼,为Arbitrum带来巨大活跃度。

优缺点总结

Arbitrum优势:

• 高性能:优化智能合约执行,提高交易吞吐量,降低成本
• 低成本:大幅降低Gas费用
• 兼容性:与以太坊智能合约兼容
• 安全性:采用Layer 2扩展的安全措施
• 生态支持:吸引知名项目,为用户提供更多选择

Arbitrum劣势:

• 中心化程度较高
• 新用户学习曲线
• 网络效应尚需建立
• 资产流动性碎片化

总体来看,Arbitrum在性能、成本和兼容性方面具有显著优势,但仍需应对中心化和网络效应等挑战。随着Layer 2技术进一步发展,Arbitrum有望提升以太坊生态的可扩展性和用户体验。

Optimism项目分析

Optimism介绍

Optimism是以太坊的Layer 2解决方案,将交易处理转移到Optimism链上,只将最终结果记录在以太坊上,大幅降低交易手续费。

Optimism发展历程:

• 2020年初:项目启动并发布白皮书
• 2020年底:推出测试网
• 2021年底:主网正式上线

技术

Optimism采用Optimistic Rollup技术,其核心组件OP Stack由四部分构成:

1. 主网:低成本快速的以太坊L2网络,与EVM兼容

2. 合约:实现OP Stack核心逻辑和功能的智能合约

3. 服务:提供数据可用性、同步性以及L1和L2之间通信的服务

4. 工具:用于开发、测试、部署、监控和调试的工具

OP Stack架构分为六层:

• DA Layer:数据可用层
• Sequencing Layer:排序层
• Derivation Layer:衍生层
• Execution Layer:执行层
• Settlement Layer:结算层
• Governance Layer:治理层

生态

Optimism的DeFi生态较为完善,包括:

• Velodrome:OP上最大的DEX
• Sonne Finance:OP的原生借贷平台

在GameFi领域,Optimism的亮点是基于OP Stack开发的OP Craft,开创了Onchain Autonomous World(链上自主世界)概念。

优缺点总结

Optimism优势:

• EVM等效性:高度兼容EVM
• 数据安全性:继承以太坊安全性
• 速度:交易速度快,接近即时确认
• 成本:交易成本约为以太坊的1%

Optimism劣势:

• 取款时间长且成本高
• 网络参与者之间可能存在激励错位
• 底层L1可能审查交易

opBNB和COMBO项目分析

opBNB

opBNB是BSC上基于OP Stack技术构建的二层网络,旨在提升BSC的性能。主要特点:

• 将Gas限制提高到100M,超过Optimism的30M