金色学院前沿课第三讲:以太坊Layer2最新策略与趋势
课程介绍：
早在2008年时候中本聪发明比特币，区块链只是为了保证比特币系统稳定运行的技术手段。2013年VitalikButerin创造以太坊，区块链才真正独立于比特币，成为改变互联网运行模式的下一代网络技术，逐步发展为新的数字网络，可以通过智能合约部署一系列应用和交易的区块链网络系统。但取得成功同时缺陷逐渐显现出来，费用高、效率低等等。以太坊的扩容问题，一直备受关注。在ETH2.0到来前，近年来Layer2成为最为有效的以太坊扩容方式之一，相当于在以太坊边上架起另一座起桥梁，本期我们深入研究以太坊Layer2。
本期课程讲师：
祁超?CelerNetwork?中国负责人?
课程大纲：
1.?Layer2的由来
2.?Layer2的设计思路
3.?状态通道及特点
4.?侧链扩容方案
5.?Rollup方案
6.?怎么看待各个layer2的优劣？
金色晚报 | 8月10日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词：Filecoin、BCH、MakerDao、DAI
1. MakerDao稳定币Dai总量突破4亿枚。
2. Filecoin将在下次测试网重置中实现EIP1559，试图改进拍卖效率。
3. BCH开发者发文支持IFP 称IFP并非强制税收而是手续费。
4. 比特币预计于8月11日凌晨进行难度调整，全网难度或上调。
5. 北大国发院副院长：数字货币不取代银行存款 也没有其他金融交易。
6. Compound总法律顾问：用比特币银行取代传统银行是不够的，因此DeFi出现了。
7. Coinbase：目前市场上DeFi协议存在四大风险。
8. Sperax警示Uniswap已出现假的SPA交易对。[2020/8/10]
7.?如何看待layer2以后的发展
课程内容：
1.??Layer2的由来
谈到layer1和layer2就不可避免的要提到一个经典话题，不可能三角，即一个区块链系统无法同时满足三个条件：安全、可扩展性、去中心化。
金色财经挖矿数据播报 | BCH今日全网算力上涨5.78%:金色财经报道，据蜘蛛矿池数据显示：
BTC全网算力113.357EH/s，挖矿难度13.73T，目前区块高度634796，理论收益0.00000928/T/天。
ETH全网算力182.948TH/s，挖矿难度2286.68T，目前区块高度10267362，理论收益0.00800816/100MH/天。
BSV全网算力1.785EH/s，挖矿难度0.25T，目前区块高度639399，理论收益0.00050431/T/天。
BCH全网算力2.764EH/s，挖矿难度0.39T，目前区块高度639624，理论收益0.00032556/T/天。[2020/6/15]
而对于一个底层区块链系统来说，安全性和去中性化一定是最重要的，在保持了安全和去中性化的前提下，一个区块链系统是肯定无法实现足够的可拓展性的。
所以这个时候我们就需要在layer1上再搭一层来解决可拓展性，这就是layer2。
2.??Layer2的设计思路
我一直认为区块链系统最有趣最优美的地方就是他的系统和经济模型的设计，非常有趣的是，Layer1设计原理是把人往坏里想，它要防止人作恶，它要设计一个治理体系防止人们去作恶，要?can'tbeevil。Layer2刚好相反，因为layer2是一个应用层，它要把人往好了去想，因为不管是在区块链世界还是在现实世界其实都是好人多，大部分区块链世界中的交互，大家也是冲着互利互惠的角度去做的，我们可以先假定大家都是好的，只要有一个办法可以在有人作恶是去很好的处理坏人就好了。
金色相对论 | 天风证券李炼炫：稳定币按1：1锚定美元资产，想盈利非常困难:本期金色相对论中，对于稳定币的讨论，天风证券李炼炫表示：美国纽约州政府批准发行的两款数字货币，是对有资本管制的新兴市场国家的冲击，资本外流和热钱进入会更方便。现在主流稳定币都是货币局制度，只不过发行人从政府换成了私营企业。如果超发，就不是货币局制度，持有这些稳定币是有风险的，那么竞争性是不强的，稳定币的风险其实跟现实世界中货币制度是一样的，如果没有真的锚定足够数量的资产，那么就存在被挤兑的风险，但是，如果真的按一比一锚定美元资产，那么想盈利就很困难。其实发展稳定币，是货币形式从纸质向电子化发展的一个必然趋势，历史上，货币在从金银向纸质媒介转变的时候，也是这种现象。[2018/9/20]
以下为常见的layer2
3.??状态通道
我打个比方来说状态通道的实现方式，我和小明在现实生活当中有一个合作，我们会如何来做呢，我们其实不会像layer1目前处理方式这样，把我们的合作公之于众，让大家都能验证，而是私下签个合同，然后按照合同的步骤一步一步去做，99%的情况下我们俩合作特别愉快，这事结束了，因为这是我们两个人之间的合作，也就把这事了了，也不用让别人知道，非常愉快就结束了。
金色财经独家分析 非洲或利用区块链的天然土壤弥补金融服务缺陷:非洲，制造业的最后一站，却有望在区块链上扳回一局，利用其天然的土壤为区块链提供发展的平台。今日消息称英国在肯尼亚成立了第一家区块链银行，根据花旗银行最近一项调查显示，肯尼亚人对比特币的投资额已达到1630亿肯先令，对于新的“货币”需求不小。非洲，尤其是欠发达地区，使用加密货币具有天然的优势：1、主权货币的影响力较弱，社会动荡，政权更替频繁，而加密货币则剔除主权背书，相对而言更加稳定；2、政府监管政策较为欠缺，赋予个体的权利范围较大；3、基础设施的不便，让加密货币拥有其施展空间。此前很长一段时间，通讯公司曾经扮演“中心化”的角色，由于金融服务欠缺，人们常常利用手机话费进行交易。区块链、加密货币推行，无疑将为当地民众提供一个更加正式、可信、自主的平台。而“区块链银行”去中心化的特点，也很好的适应了非洲多中心甚至无中心的特点。动荡也意味着机遇，区块链银行可以是个很好的开端，让非洲欠发达国家实现国内金融新形式，带动更广的自治理，在国际上寻求更多的话语权。[2018/4/11]
而如果发生了1%的情况，就是我们俩出现了纠纷，那也没关系，我们之前签了合同盖了章，这个都是有法律效力的，我们可以拿着这份合同，不管是去仲裁机构仲裁还是去法院打官司，都可以把这个纠纷很好的解决掉，这是现实生活中，双方有合作的处理方式。
金色财经讯:俄罗斯政府将在明年初开始测试一个以区块链为基础的土地登记制度。在俄罗斯发表声明之前，其他国家和地区政府也宣布了自己的土地注册项目。瑞典、乌克兰等国都进行了试验。[2017/10/22]
其实在区块链世界中我们可以用同样的方式去做，区块链世界中我们的私钥签名和时间戳，就可以类比现实生活中的合同和盖章，我们链上的智能合约可以充当现实生活中的司法机构，在区块链中非常多的交互都可以拿到链下来做。
一句话来简述状态通道就是双方会在链下建立一个状态通道，通过交换各自用私钥进行签名后的信息，在链下进行交易。
状态通道的特点简单总结一下就是：
●?即时确认，互联网级别的延迟?
●?固定的参与者集合?
●?可以互相连通，形成通道网络?
●?资金效率较低?
●?需要把应用逻辑写成状态机的形式?
●?不适用与大部分现有的?dApp，应用场景较为局限?
状态通道是最极致、纯粹的二层扩容方案，把延迟降到了互联网应用的级别。但由于上述种种局限，特别是参与者集合的固定性，在以太坊生态内一直没有得到大规模的应用。
4.???侧链扩容方案
然后我们来看一种能支持动态的参与者集合的扩容方案：侧链。侧链在技术上的特点是：在与主链有一定联系的基础上，采用不依赖于主链的独立共识。比如Polygon会定期把状态根同步到以太坊主链上，但它本身的出块是独立于以太坊进行的。一般来说，侧链会采用经典共识算法，例如结合了PoS的BFT或者PoA，而非中本聪共识。因此，它们的吞吐量相对较高，延迟也相对较低。
●?独立共识，不依赖于主链?
●?相对较高的吞吐量?(TPS)、较低的延迟?
●?灵活的参与者集合?
●?一般采用经典共识算法，假设大部分验证人是诚实的?
●?安全性较弱
5.??Rollup方案
由于侧链独立于主链进行共识，安全性是比较差的。那么有没有一种扩容方案可以结合侧链的性能和主链的安全性呢？这就是Rollup。。Rollup这种技术的关键点是:?交易历史数据的存储开销远远小于链上状态的存取和计算。在侧链的基础上，把所有交易历史数据打包，加上这些数据产生的状态树的根，汇总到主链，并且提供一种验证状态转移正确性的机制，就成了Rollup。
Rollup分为OptimisticRollup??和zkRollup??两大类。这两大类的主要区别在于链上验证状态转移正确性的机制。在OptimisticRollup中，链上的合约提供了所谓“欺诈证明”或者叫“过失证明”的机制。在一个挑战期限之内，任何人一旦发现某个状态根是错误的，都可以发起过失挑战来证明这一点，并将Rollup链回滚到错误的状态之前。而在zkRollup中，运营者在提交交易历史数据和状态根的同时，还会提交一个由零知识证明技术生成的有效性证明，从数学和密码学上证明所有状态转移都是有效的。
目前，两种Rollup都已在以太坊主网上投入使用了。OptimisticRollup由于技术相对简单，比较容易支持通用智能合约。例如Optimism,Arbitrum都已经完整支持了EVM。zkRollup的复杂度比较高，因而对支付、交易、NFT等特定应用的支持会比对于智能合约的支持进展更快。目前有StarkNet,zkSync等智能合约平台正在进行开发和测试。
6.???怎么看待各个layer2的优劣？
我们在系统设计中一般都会有个取舍问题，也就是说很多时候并没有完美的方案。目前来看，OptimisticRollup由于能比较快地支持智能合约，短期内会更容易推广。从长期来看，zkRollup由于提现延迟小，并且安全性由可证明的密码学而不是难以证明的经济学来保障，可能会得到更广泛的应用。另外，侧链方案也可能会长期应用在诸如游戏一类的，对TPS要求比较高而对资金安全要求较低的场景中。
7.?如何看待layer2以后的发展
思考：目前layer2的数量是不是过多了，有没有可能会变得非常少，让生态更具有可组合性。
开篇我就提到了不可能三角，由于不可能三角以太坊无法满足所有的需求，会有各种各样的需求溢出，也正是因为这样产生了各种各样的新型公链和layer2，我认为在相当长的一个阶段里，会是一个多链多layer2共存的状态，
我并不认为L2会出现一家独大的情况，相反，多个L2并存更可能是长期的方向。我们看到BSC、Polygon这样的侧链也时不时出现拥堵。而Arbitrum、Optimism、zkSync、Layer2.Finance这些Rollup，由于需要把交易历史记录在主链上以确保数据可用性，最终还是会受制于主链的性能，所以理论TPS一般会比侧链更低一些。从技术上讲，每个去中心化的扩容方案无论性能多好，最终都会遇到瓶颈，所以我认为很难出现单独一个L2承载所有需求的情况。
除了通用的、兼容EVM的L2以外，还会有各种专用L2。例如Arbitrum在自己的ArbitrumOne主网之外还会部署一个为Reddit积分系统专门定制的Rollup。Layer2.Finance也是一个定制化Rollup，专为聚合DeFi而生。另外还有ImmutableX等NFT专用L2。
至于”可组合性“，我觉得可以分为同步和异步两种。诸如闪电贷之类，在一条链上的一笔交易内对多个协议进行操作，可以称为“同步可组合性”。这种场景在多层多链时代会有所牺牲。与此同时，跨链转账、合约调用等“异步可组合性”会得到很大的发展。Celer也是在今年1月推出了Celer消息跨链架构CelerIM，开发者可以通过CelerIM?使用跨链函数调用进行dApp的多链组合；用户可以不必切换所链接的区块链即可一键使用多链应用。
下次和大家分享跨链的时候我会和大家详细的介绍一下这个话题～今天就到这里，感谢大家的时间
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