一文了解以太坊擴容生態的核心：Rollup以及數據可用性（DA）解決方案_ROLL:以太坊價格幣走勢圖

按照計劃，在未來的3-9個月，以太坊將會迎來兩次重要的升級，第一次是所謂的“TheMerge”，簡單理解就是目前的以太坊主網絡將與信標鏈的權益證明系統“合并”起來，這將標志著以太坊PoW時代的結束，以及網絡向PoS共識機制的全面過渡。TheMerge升級除了大大降低維護網絡所需的能源消耗之外，還會減少90%的ETH新增區塊獎勵，這相當于ETH會經歷三次“產量減半”，再加上EIP-1599燃燒機制銷毀的ETH，這可能將對市場供需之間的關系產生非常大的影響。

而第二次升級的主要內容，就是近期Vitalik等人經常會提起的EIP-4844，這是部署danksharding擴容方案的第一步，也是以太坊解決擴容難題的重要一步。

而在本文當中，我們重點關注的，就是更新以太坊接下來的擴容路線圖以及相關的生態項目進展。

注：以太坊擴容概念涉及到了側鏈、狀態通道、Plasma、數據分片、Rollup、danksharding、跨鏈橋、DA解決方案等概念，但社區目前的焦距點其實就剩下了后面幾個，因此本文會圍繞Rollup、danksharding以及相關的DA解決方案進行展開。

擴容的瓶頸，以及以太坊采取的模塊化擴容路線

在闡述以太坊采取的模塊化擴容路線圖之前，我們先來回答一個問題：當我們談論區塊鏈擴容時，我們談論的到底是什么？

可能很多人會脫口而出：TPS！

而這就是Solana對待擴容采取的思路，它采用了橫向擴展的技術方案sealevel，旨在隨硬件技術的發展逐漸實現擴容。

而在以太坊的擴容邏輯當中，可擴展性=驗證所有交易的成本。

因此，當一個系統的節點需要執行一切時，它就會遇到成本的問題。當市場的需求在短時間內大于節點的承載范圍時，就會出現費用市場，這表現出gas費用飆升、網絡確認嚴重延遲等糟糕現象，我們說，這種系統的可擴展性就是糟糕的。

紐約聯儲的數字美元測試取得成功，提供更快速可靠的支付:金色財經報道，紐約聯儲和包括富國銀行和花旗銀行在內的幾家美國大型銀行宣布早期一項數字資產實驗成功，該實驗使用代幣化美元進行更快速和更可靠的支付。該實驗使用分布式賬本技術在不同金融機構之間進行國內和國際支付。結果顯示在可編程性、隱私性、與其他批發支付系統的互操作性、可用性以及結算速度這五個測試領域取得了成功。[2023/7/7 22:23:18]

而隨著技術社區的不斷研究和討論，以太坊社區逐漸形成了以RollupL2方案為執行層，以太坊主網為共識層和數據可用性層的模塊化擴容共識。

簡單來說，RollupL2層將是大部分用戶與整個以太坊系統進行交互的一層，絕大部分的tx行為會發生在這里，然后這些L2系統會將聚合的狀態數據連同calldata存儲在鏈上或鏈下。

而以太坊主網，則作為整個系統的安全共識層，并通過danksharding數據擴容方案有效增強

RollupL2層的可擴展性。

在簡單了解了以太坊的擴容路線圖之后，我們來了解一下涉及到的重點RollupL2以及DA解決方案。

OptimisticRollupVSzkRollup

關于采用欺詐證明的OptimisticRollup以及采用有效性證明的zkRollup是什么，以及這些方案的優劣勢對比文章已經非常多了，在過去的一年當中，由于Vitalik撰文提到zkRollup會是最終的Rollup擴容方案，再加上當前OptimisticRollup網絡費用較高、向L1主網提款存在1周限制等因素，社區對zkRollup方案的預期是大于OptimisticRollup的。

而進入今年之后，隨著OptimisticRollup的一些短板問題得到解決，以及danksharding擴容方案被提出之后，OptimisticRollup方案在中短期內更容易實現擴展的呼聲變得越來越大。

下面，我們來簡單了解一下當下最受期待的幾個L2項目的情況：

Arbitrum

當前網絡TVL：31.2億美元

Rollup類型：OptimisticRollup

加密基金DBA Crypto將目標募資額從5億美元降至1.5億美元:6月17日消息，根據6月份提交給美國SEC的文件以及兩名知情人士的消息，加密貨幣基金DBA Crypto仍在努力啟動。

這家以機構為導向的投資初創公司此前試圖募集至少5億美元的外部資金，其目標是在2022年底或2023年初推出。其中三名核心員工已跳槽到其他加密企業。 當時的消息人士表示，DBA正在與潛在的錨定投資者進行高級對話，但其計劃沒有成功。

最新SEC文件顯示，DBA Crypto將其基金的目標募資總額從5億美元削減至1.5億美元，其旗艦DBA Crypto Fund 1在岸和離岸版本的目標募資額均為7500萬美元。[2023/6/17 21:43:57]

融資情況：種子輪370萬美元，投資機構PanteraCapital

A輪2000萬美元，B輪1億美元，領投機構LightspeedVenturePartners，其他參投方包括PolychainCapital、RibbitCapital、RedpointVentures、PanteraCapital、AlamedaResearch以及MarkCuban，投后項目估值12億美元，最新的項目估值未知。

以下是Arbitrum的生態圖：

目前Arbitrum網絡的TVL主要集中在SushiSwap(SUSHI)、Abracadabra(SPELL)、GMX(GMX)、Curve(CRV)、dForce(DF)、Synapse(SYN)、Dopex(DPX)、Balancer(BAL)、Uniswap(UNI)以及HundredFinance(HND)這10個應用上。

數據來自https://defillama.com/chain/Arbitrum

需要注意的一點是，盡管Arbitrum在TVL以及生態應用數量方面暫時處于領先的位置，但其github存儲庫?更新頻率似乎有所放緩。

HEX創始人Richard Heart即將推出PulseChain:金色財經報道，PulseChain v2公共測試網已經開放，HEX創始人Richard Heart宣布正在運行私人v3測試網。該項目得到了開發公司Everything Blockchain的支持，風險投資公司Overwatch Partners也參與其中。

PulseChain網站目前表示，第2版測試網已經上線，具有驗證器旋轉、注冊和抵押功能。[2023/1/13 11:10:19]

Optimism

當前網絡TVL：5.3億美元

Rollup類型：OptimisticRollup

融資情況：種子輪350萬美元，投資機構IDEOCoLabVentures和Paradigm

A輪融資2500萬美元，投資機構AndreessenHorowitz

B輪融資1.5億美元，投資機構AndreessenHorowitz和Paradigm，投后項目估值16.5億美元。

以下是Optimism的生態圖：

目前Optimism網絡的TVL主要集中在Synthetix(SNX)、Uniswap(UNI)、Lyra(LYRA)、Synapse(SYN)、cBridge(CELR)、PerpetualProtocol(PERP)、HopProtocol、ZipSwap(ZIP)、Connext以及G-UNI(GEL)這10個應用上，暫時落后于Arbitrum。

數據來自https://defillama.com/chain/Optimism

工信部首屆中國算力大會發布紀念款數字藏品:金色財經報道，工信部首屆中國算力大會發布紀念款數字藏品，限量9999份，免費發行。中國算力大會由工業和信息化部與山東省人民政府共同主辦,旨在展示我國算力基礎設施發展最新成就,加強與國內外算力相關的技術和產業交流合作,搭建政產學研對接平臺,推動算力賦能千行百業,助力經濟社會全面數字化轉型。（鳳凰網）[2022/6/29 1:37:55]

而在研發方面，Optimism團隊的github存儲庫?更新頻率依然保持一個穩定的狀態，并且該團隊在今年2月份的ETHDenver大會上展示了mini-danksharding?的研究成果，這也就是目前以太坊社區在積極討論的EIP-4844原型。

Starkware

當前網絡TVL：StarkEx11.34億美元

StarkNet：仍處于alpha測試階段

方案類型：ZKRollup+Validium+Volition

融資情況：種子輪600萬美元，投資方包括以太坊創始人VitalikButerin、Paradigm、PanteraCapital以及PolyChain，同年7月份，Starkware接受了以太坊基金會的1200萬美元投資；

A輪融資3000萬美元，紅杉資本、Paradigm、ScalarCapital、MultichainCapital、IntelCapital、SemanticVentures、Pantera等參與投資；

B輪融資7500萬美金，Paradigm領投，紅杉資本、WingVentureCapital、PanteraCapital繼續參投，包括ThreeArrowsCapital以及AlamedaResearch也參與了投資；

C輪融資5000萬美金，紅杉資本領投，AlamedaResearch、Paradigm、ThreeArrowsCapital等繼續參與投資；

Terraswap已部署至Terra新鏈:5月28日消息，Terra 生態項目Terraswap發推稱，已在Terra新鏈上完成部署，會在網絡穩定后開放兌換功能。[2022/5/28 3:47:34]

此外，最近Starkware還被曝出正在以60億美元估值進行1億美元的D輪融資，目前尚未被確認。

以下是由coin98整理的Starkware的生態圖：

在研發方面，Starkware甚至更進一步，該團隊提出了L3的模塊化設計，這可以為各種應用和用戶提供定制化的服務和體驗。

此外，StarkWare采用的是Cairo語言，這有利于性能，但并不兼容EVM，因此現有以太坊主網的應用無法直接遷移到StarkNet，因此其生態的擴展，可能需要進行更多的教育和推廣工作。

截至目前，盡管StarkNet的主網已經上線，但由于其仍處于alpha階段，因此存在一些限制。

MatterLabs

當前網絡TVL：zkSync1.4億美元

zkSync2.0：仍處于測試階段

方案類型：ZKRollup+zkPorter

融資情況：種子輪200萬美元，Placeholder領投，1kx、Dekrypt、Hashed以及Dragonfly跟投；

A輪融資600萬美元，USV領投，Placeholder、1kx和Dragonfly等參投；

B輪融資5000萬美元，AndreessenHorowitz領投，Placeholder、Dragonfly、1kx等機構參投，AAVE、Lido、PerpetualProtocol等70多個以太坊生態團隊參與了投資。

以下是zkSync的生態圖：

與StarkWare選擇的定制化擴容路線不同，MatterLabs專注的是完整的EVM兼容性，今年2月份，MatterLabs宣布了zkSync2.0的公共測試網上線，這是第一個兼容EVM的ZKRollup。

盡管如此，zkSync2.0距離進入實戰應用階段可能還有一段較長的時間。

而zkSync2.0選擇的鏈外數據可用性方案被稱為zkPorter?

AztecProtocol

當前網絡TVL：0.12億美元

方案類型：ZK-ZKRollup?

融資情況：種子輪融資，ConsenSysLabs和SamosInvestments

A輪融資，Paradigm領投，EtherealVentures、VariantFund、Nascent、IOSGVentures等參投；

作為一個專注于隱私保護的L2層，AztecProtocol目前還沒有展現出足夠的吸引力，這需要更多的研發和市場推廣工作。

數據可用性解決方案

以上，我們提到了一些當下最受社區期待的以太坊L2項目及其進展，而與它們相關的，則是配套的數據可用性解決方案。

目前，各大Rollup項目都是使用以太坊L1主網作為鏈上的數據可用性層，但這顯然非常昂貴，并且可擴展性較差。因此，像StarkWare和zkSync采用了Validium、Volition以及zkPorter這樣的鏈外數據可用性解決方案，這些方案要更便宜，但安全性和去中心化屬性顯然不及以太坊主網。而在今年年底，像danksharding、celestia、PolygonAvail等數據可用性方案也將陸續推出。

因此在這一部分，我們來具體聊一聊這些DA解決方案。

Validiums

最初的validiums方案是使用零知識證明來驗證交易有效性，并通過中心數據提供者將交易數據存儲在鏈下，也因此，validiums方案是最便宜的，但其DA保證也是最糟糕的；

由于這些安全問題，當前StarkWare選擇的驗證設計使用了一個委員會，而不是單個數據提供者。

數據可用性委員會(DAC)

數據可用性委員會可以被認為是具有多個節點的Validiums方案。

這些節點是受生態信任的參與方，他們將數據副本保存在鏈外，并在rollup運營商惡意行為的情況下將它們重新傳遞給公眾。這些節點通過在鏈上發布簽名來證明L2的數據是可用的。

DAC委員會通常由7-10名成員組成，因此在考慮到類似制裁這樣的極端情況下，他們有權串通凍結或竊取用戶的資金。

當然，好處是DAC委員會的成本是非常低的。

注：目前，ImmutableX以及Sorare就是采用的DAC解決方案。

Volition

Volitions是一個讓用戶在鏈上和鏈下進行選擇的數據可用性解決方案，當選擇鏈上選項時，費用更高，但安全性更好，當選擇鏈下選項時，費用更低，但安全性會較差。

Celestium

Celestium是一個L2鏈，它使用Celestia作為數據可用性層，但使用以太坊主網作為結算和爭議解決層。Celestium可以被認為是一個無需許可的數據可用性委員會(DAC)，它對數據可用性有額外的經濟保證，因為如果委員會行為不當，他們可能會受到懲罰，因此其安全性保證相對DAC會更高一些，但在成本這個因素上，Celestia顯然要高于DAC。此外，PolygonAvail也在嘗試做類似的事情。

danksharding

在去年的時候，以太坊研發團隊是計劃通過數據分片來實現鏈上的數據可用性擴容，但由于其實現難度較大，這會給其他L1生態帶來非常大的競爭機會。

而在DankradFeist提出名為danksharding的簡化新分片設計后，以太坊的鏈上數據擴容進程將更快地實現，這會大大緩解競爭壓力。

作為以太坊鏈上DA解決方案，理論上danksharding的安全性自然是最高的，但關于成本這一項，目前還沒有一個定論，根據polynya的說法?，在danksharding未飽和的情況下，danksharding的成本要比validiums更低，但如果達到飽和狀態，那么validiums以及其他DA解決方案的成本可能會更低。

這可能需要社區進行更多的研究。

筆者預計，如果加密市場進一步主流化，這些DA解決方案可能都會迎來自己的需求，而目前似乎也很難判斷它們將占據多少比例的市場份額。

三、總結

經過開發者們數年的研發與討論，以太坊目前已經形成了一套非常合理的擴容路線圖，這對整個以太坊生態而言無疑會是一件好事。另一方面，今年一些競爭L1的敘事可能會因此而變得缺乏吸引力。

但從長期來看，多鏈以及多Rollup的格局可能依舊不會改變。

也因此，類似跨鏈協議這樣的賽道，同樣還是值得關注的。

而即將爆發的L2戰爭以及DA方案戰爭，會是筆者接下來的關注重點。

參考資料：

https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

https://defillama.com/

https://l2beat.com/

https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4844

https://blog.celestia.org/ethereum-off-chain-data-availability-landscape/

https://twitter.com/epolynya/status/1495763124250685454

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