Foresight Ventures：Layer3 深入解讀

深入解讀 Layer3

作者：Yihan Xu ，@Foresight Ventures

封面：Photo by Shubham Dhage on Unsplash

一、從 Layer1 到 Layer3

Layer1 是底層區塊鏈。Ethereum、Bitcoin、Solana 等公鏈都是 Layer1 區塊鏈，它們是區塊鏈網絡的基礎，各種 Layer2 都搭建在這些公鏈之上。

Layer2 指以太坊擴容方案。各條 Layer2 鏈都是單獨的區塊鏈，在保證安全性的基礎上提升交易速度和 TPS。比如 Zksync、Starkware、Arbitrum、Optimism 都是不同的 Layer2 解決方案。

那什么是 Layer3?

簡單來說 Layer3 希望在 Layer2 的基礎上完成更加定制化的設計，解決目前 Layer2 無法實現/實現起來比較困難的功能（包括定制化擴容、privacy 等），從而進一步降低成本，提升效率。

但 Layer3 的想法還在非常早期階段，現在下定論顯然有失偏頗。Layer3 的最終形態需要基於开發者探索、實战檢驗和實際需求。

現在有很多大佬已經提出了相關的設計思路，通過 StarkWare 提出的多層網絡結構圖（Layer3 的其中一種構建思路），我會做進一步的分析和總結，幫助大家理清思路。

二、StarkWare 的多層網絡

以太坊多層網絡的實踐設想最早由 StarkWare 團隊在文章”Fractal Scaling: From L2 to L3″ 中提出。在這種設計中，現在的 Layer2 是一種 general purpose 的擴容，在此之上，Layer3 做定制化的擴容。下面我會對圖中提到的方案逐個分析（從左到右）。

1.StarkEx Volition（rollup+validium）—> 低成本擴容

在 Layer2 的方案中我們已經熟悉了 Validiums，一種通過 SNARK 算法對計算結果進行驗證，數據不上傳 Layer1 而是依賴於 validator 托管的擴容方案。由於數據存在鏈下而非直接發布到 Layer1，Validium 降低了 gas 成本並提供了更好的 privacy（數據並不向 public 公开）。但是從去中心化和安全性的角度看，Data Availability 依賴於第三方委員會，因此 Validiums 使用並不廣泛。

StarkEx Volition 為 Dapp 提供了一種混合模式，可以選擇將數據放到鏈上以保證安全性（StarkEx Rollup）或者放到鏈下以獲取更低的成本（StarkEx Validium）。現階段 StarkEx 仍然是 Layer2 的擴容方案，但是在 StarkWare 後續的架構設計中，StarkEx 完全可以作為一種打开 Layer3 大門的通道，在 StarkNet 通用擴容的基礎上進一步為特定的 dapp 降低成本。

2.App-specific StarkNet —> 定制化擴容

我們知道 Layer2 的電路設計是為了服務所有 Dapp，這意味着工程師設計電路的首要考慮是兼容性。因此現在的電路設計一定程度上犧牲了效率，並沒有針對特定的 Dapps 進行優化。這對於強交互性的 Dapp 來說是一種的瓶頸，比如注重遊戲體驗和實時玩家交互的 web3 遊戲。App-specific StarkNet 可以為幫助對性能要求較高的 Dapp 定制化地進行設計以達到更高的 performance。

我認為在這個場景下 Layer2 解決用戶編程和可組合性的問題，而 Layer3 定制化地針對項目方提供更高的性能。比如一個 Dapp 不需要和其他 Dapp 共享電路資源，並獲得定制化的電路設計，或是由 Layer3 提供更高效的存儲結構會數據壓縮服務。

3.StarkNet（Validiums）—> 低成本擴容

類似於 StarkEx Volition，在 Layer3 中將 Validiums 作為一種低成本的擴容方案，讓一些對價格敏感的 Dapp 獲得更低的成本。

4.Privacy StarkNet —> 定制化功能

對隱私功能的實現，某種程度上也可以看作 app-specific design。雖然 ZK-rollup 對 privacy 友好，但出於去中心化和安全性的考慮，用戶的交易數據仍需要在壓縮後通過 calldata 發布到 Layer1 作為 history log，讓所有用戶都可以成為 prover 進行驗證。因此以擴容為目的的 rollup 並不能實現 privacy。Layer3 的能很方便的解決了這一痛點，對於一些強隱私需求的用戶，定制化地在 rollup 甚至 rollup of rollup 的基礎上實現隱私功能。

三、Again，什么是 Layer3？

看完以上分析，Layer3 應該已經不那么抽象了，下面總結一下這種 Layer3 的設計到底想解決什么問題，幫助大家進一步建立對 Layer3 認知。

1.Vitalik 的設想

1. L2 is for scaling, L3 is for customized functionality.
2. L2 is for general-purpose scaling, L3 is for customized scaling
3. L2 is for trustless scaling (rollups), L3 is for weakly-trusted scaling (validiums)

2. 進一步解讀

1. Layer2 作為 general purpose 的擴容解決方案，那么對於 Layer3 的設計可以放下單純的擴容，去定制化地做一些 Layer2 無法輕易實現的功能，比如 privacy；
2. Layer2 中 ZK-rollup 設計考慮了通用和兼容性，為整個生態提供一種通用的擴容解決方案。因此在 ZK(E)VM 的設計上或多或少犧牲了 ZK-friendly。那么 Layer3 可以針對不同應用做進一步擴容。舉個例子，在 ZK 場景下，一些應用可以通過更加定制化的電路設計來獲得更好的 performance；
3. Layer2 中 ZK-rollup 在擴容的同時需要保證 Data Availability，在 cost 上做了妥協。因此，Layer3 可以用於低成本擴容，為不同开發者提供更多擴容方案，比如 Validium 就是一個很好的選擇。

第二點和第三點中 Layer3 都是在做進一步擴容，有什么區別？

• 我認為兩者是截然不同的，並且解決了現在 Layer2 不同的痛點。第二點中的定制化擴容旨在提升性能，而第三點中提到的則是一種更加 general purpose 的低成本擴容方案。

3. 小結

以上都可能是之後 Layer3 發展方向，並且也不會限定在某一種形態。一些 Dapp 會需要提供隱私功能的 Layer3，一些 dapp 會受益於低成本的擴容，一些 dapp 會因為定制化的 Layer3 帶來 performance 的提升。總之，Layer3 會在 Layer2 的基礎上進一步提升性能，創造更多可能性。

四、是否需要 Layer3？

看到這你可能會產生兩個疑問：

1. 既然 Layer3 這么牛逼，是不是可以繼續往上繼續疊加 Layer4、Layer5、Layer6…以達到更好的擴容效果？
2. 以上提到的 Layer3 的用途都可以通過二層網絡結構實現。看下面

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