讀懂Optimism：為以太坊創造一個光明的未來

簡介

人人都聽說過以太坊2.0，以及它是如何解決以太坊擴容問題的。那如果我告訴你，不管有沒有以太坊2.0，以太坊都已經得到擴容了呢？

從工作量證明（PoW）向股權證明（PoS）共識模式的轉變只是冰山一角。最後真正的挑战是為區塊鏈的可擴展性創建一個全新的框架，從單片式區塊鏈轉向模塊化區塊鏈。這是以太坊針對區塊鏈三元悖論問題給出的解決方案，目標是在提高吞吐量的同時保持去中心化和安全性。區塊鏈三元悖論指的是，區塊鏈必須在三個核心原則（去中心化、速度、安全性）之間進行權衡，任何一個原則都不太可能在不犧牲另一個原則的情況下得到改善。

對於那種在單一鏈上進行所有計算和處理的區塊鏈，說好聽點叫單片式區塊鏈。如今大多數第一層（L1）都遵循這種結構，都屬於單片式區塊鏈。與此相反的是模塊化區塊鏈，它會將鏈拆分為執行層、安全層和數據可用性層。每條鏈都有特定的作用，並建立在另一條鏈之上，以獲得前一層區塊鏈的特質。在以太坊中，以太坊L1是安全和數據可用性層，建立在其上的第二層（L2）則作為執行層。

模塊化架構的目標是希望在每個層面上都比單片式區塊鏈厲害幾個數量級。其目的是讓L2能夠做任何單片式L1能做的事情，並且要做得更好，同時還能與其他L2無縫互相操作。Optimism就是以太坊L2的一個例子，其目的就是要實現上述目標。

單片式與模塊化的區塊鏈結構

什么是Optimism？

Optimism是第一個以太坊L2，引領着以太坊虛擬機（EVM）兼容Optimistic Rollup解決方案的發展。Optimism和以太坊差不多，能夠大規模處理交易的同時還保有以太坊的安全性。

Optimistic Rollup的名字來自於交易的處理方式。默認情況下，人們會樂觀地認為交易是准確的，並不需要進行計算。它依靠欺詐證明機制來確保交易的合法性。驗證者（任何運行Optimism "完整節點 "的人）能夠對排序者提交的交易提案的有效性發起挑战，然後rollup將通過在以太坊上執行交易計算進行檢查。Optimism設置的挑战期為1周，交易提案在挑战期內得到質疑後，最終會得出結果然後提交給以太坊主網。

如果提案被證明具有欺詐性，那么驗證者會得到獎勵，排序者則會受到懲罰。排序者需要綁定ERC-20代幣池，獎勵就是從這裏面來的。Optimism中的代幣就是ETH。這就形成了一種激勵機制，鼓勵驗證者抓壞人，排序者只提交准確的交易提案。欺詐性的提案會被刪除，正確的提案才會最終實現。交易本身不會受到任何影響，只有該交易的欺詐性提案結果會被刪除。

欺詐證明工作原理的簡述

除了它的技術實力，Optimism還有一個耐人尋味的地方：它背後的組織是一個公共福利公司，目標是支持公益項目。由於該項目還沒有完全去中心化，該團隊把中心化排序者得到的所有利潤捐給了以太坊上的公共產品，用於它們的擴展和維護工作。2021年，該團隊向此類項目共捐贈了100萬美元。

Optimism帶來了什么好處？

Optimism主要帶來了4個好處：EVM等效性，數據安全，速度和成本。

即使說Optimism不是最兼容EVM的鏈，那也是其中之一，重點是它在EVM等效性這件事上更近了一步。Optimism能夠使用Optimistic虛擬機（OVM）支持任何以太坊應用程序，這是一個與EVM兼容的虛擬機。开發人員能夠把任何基於以太坊的dApp用到Optimism上，並且幾乎不需要改變架構。這樣一來，以太坊上的去中心化應用程序（dApps）可以無縫地整合到Optimism上。

與Ronin等側鏈不同，Ronin有自己的安全措施，因為它們是獨立運行的，而像Optimism這樣的rollup可以直接從以太坊主網獲得安全保護。交易是在Optimism上處理的，但交易的數據則被寫入並存儲在以太坊上。因此，Optimism既保有以太坊的安全性，同時還能保證可擴展性。

以太坊的使用環節中，計算這一步非常緩慢並且昂貴。通過默認不計算交易，Optimism能夠提高10-100倍的可擴展性，具體數值取決於交易的性質。Optimism幾乎能實現即時交易，讓用戶能夠立刻檢查他們的交易結果；並且在Optimism上交易也很便宜，成本只是以太坊交易成本的一小部分。

目前，Optimism上的基礎轉账費用為1.66美元，而以太坊上的費用為8.77美元。據估計，Optimism共節省了3.35億美元以上的鏈上交易礦工費。

Optimism有什么缺點嗎？

Optimism主要有3個缺點：提款時間較長且費用較貴，網上用戶之間潛在的激勵偏差，L1的潛在審查交易。

由於欺詐證明的挑战期為1周，通過官方Optimism跨鏈橋提款的等待期也為1周。使用過程中一定要注意這點，因為通過主鏈橋的提款一旦提交就不能撤銷。通過主鏈橋提款的成本很高，有可能超過100美元，因為橋上設置了大量的安全措施。這樣一個漫長且昂貴的提款期會對Optimism的接受度和可組合性產生不利影響。

為了解決這個問題，出現了第三方鏈橋，如Hop exchange。這些鏈橋能夠實現即時提款，並且通常比主鏈橋便宜。Optimism正在努力降低提款費用，但離必要的更新還有幾個月的時間。

該網絡依賴於鼓勵驗證者挑战欺詐性提案、排序者提交正確提案的激勵機制。如果欺詐性提案較少或沒有，驗證者從操作節點中獲得的獎勵就很少或壓根沒有，因為他們只有在成功挑战欺詐性提案時才會獲得獎勵。這就抑制了驗證者操作節點的積極性。如果沒有了驗證者，排序者就能夠隨意提交欺詐性交易，那么就會導致網絡故障。

然而，這種情況不太可能發生。除了可能獲得的潛在網絡獎勵外，還有激勵機制鼓勵用戶充當誠實的驗證者。為了保證協議的正常運行，Optimism上的應用（如第三方橋，DeFi協議）都有激勵措施鼓勵用戶成為誠實的驗證者。

排序者可能會賄賂以太坊礦工：如果某一交易有足夠的價值，排序者可以用很低的成本讓欺詐性提案在計算檢查期間通過。這會破壞網絡中的信任，並且導致網絡故障。不過這種情況也不太可能發生，因為礦工與以太坊網絡的激勵機制是保持一致的。如果這種情況發生，以太坊網絡本身的價值將受到負面影響。礦工會因為貪圖這種一次性獎勵而損失作為以太坊礦工的長期價值。誠實的排序者和驗證者傾向於用更高的報酬來賄賂礦工，因為所涉及的總價值可能會高於一次交易的價值。

Optimism與Arbitrum相比如何？

Optimism是第一個發明與EVM兼容的Optimistic Rollup協議的公司，但是主網啓動的延遲讓Arbitrum獲得了優勢。例如，Uniswap已經率先在Optimism上發行，但由於Optimism延遲的問題，Uniswap團隊提議在等待Optimism的時候，可以在Arbitrum發行。

Optimism和Arbitrum都是Optimistic Rollup，因此在很多方面都很相似，主要區別在於他們的欺詐證明系統。Optimism選擇了非交互式欺詐證明，它會重新執行整個交易指令並在L1上執行所需的計算以獲得結果。

與此相反的是，Arbitrum選擇了交互式欺詐證明，只執行在L1上有爭議的特定步驟。對爭議部分進行剖析和分解，直到確定導致爭議的具體步驟。剖析由排序者和驗證者進行，只有當爭議範圍被縮小到的具體步驟時，才會在L1上執行計算，以確認最後的結果。

非交互式欺詐證明的好處是，它在設計上要簡單得多，省去了各個相關方的協調需要，因此欺詐證明才得以瞬間完成。交互式欺詐證明需要兩方或多方合作對挑战進行仔細研究，因此需要更長的解決時間。其缺點是，在L1上計算整個交易的成本要比計算單一步驟高得多。在非交互式欺詐證明中，可以獲得有效驗證的區塊和交易大小也有限制（基於L1），但是交互式欺詐證明就不存在這種限制，因為它只需要驗證單一步驟。

Optimism目前正在努力轉向與EVM等效的交互式欺詐證明模式，這與他們的整體目標一致。EVM等效和EVM兼容之間的區別是，前者在EVM上進行處理，而後者在兼容的虛擬機上進行處理，如Arbitrum虛擬機（AVM），這就像目前在Arbitrum上進行的那樣。Arbitrum團隊也在努力實現EVM等效性。打鐵還需自身硬，很明顯，這兩個項目都在努力突破Optimistic Rollup的界限，不斷創新並相互學習。

過去30天裏，Optimism有45.2萬個唯一活躍地址，而Arbitrum有66.8萬個，略勝一籌。然而，Optimism目前在鏈上交易的表現比Arbitrum更好。這表明雖然目前Optimism的用戶群較小，但用戶在鏈上的參與積極性更高。

Arbitrum的每日交易量

如何與Optimism互動？

基於以太坊的大型dApps，如Uniswap和Synthetix已經在鏈上得到部署，並全面運作。Optimism有一個不斷發展的原生生態系統，其中包括像Rubicon Finance這樣的DeFi項目，還包括一個已經啓動並正在運行的NFT市場：Quixotic。Optimism上出現了幾個NFT集合，前三名分別是OptiPunk（CryptoPunks衍生品）、Optimistic Bunnies和OldEnglish。目前最流行的dApps是DeFi dApps；按日志發生率計算的話，前10名中有50%是DeFi應用。日志發生率是指一個實體的智能合約得到成功執行的次數。

Optimism上各類dApp的日志發生率

你需要通過以太坊錢包（如MetaMask）連接到各種平臺和dApp，這和你在以太坊上的做法類似。你需要先把ERC-20資產橋接到Optimism鏈上，然後再進行使用。這一步驟可以通過Optimism自己的鏈橋或第三方鏈橋來實現。對大多數交易來說，第三方鏈橋已經足夠了，所以十分推薦。通常情況下，它更便宜，並且有即時提款的額外好處，而Optimism自己的鏈橋需要1周的等待期。

Optimism的未來將何去何從？

Optimism沒有原生代幣，短期內也沒有發行原生代幣的計劃，但是未來早晚會發生。中心化的交易所可能會提供直接進入Optimism的通道，類似於Binance和Huobi等交易所為Arbitrum提供的通道。這樣一來，用戶可以繞過橋接步驟，直接把資產存入Optimism，減少橋接相關的成本。

Optimism團隊未來會逐步實現網絡的去中心化；一旦關鍵性網絡升級和改進措施开始啓動，我們就能看到Optimism去中心化的實現。目前，該團隊已經禁用了之前的欺詐證明，正在努力建立重新改進後的交互式欺詐證明模型。

Optimism生態系統正在日漸壯大，為Aave等主要DeFi應用在鏈上的部署提出了管理建議。在Optimism上部署基於以太坊的dApps的過程比較便利，成功消除了現有dApps的進入障礙。無論是大批dApps在鏈上的成功部署，還是充滿活力的生態系統的形成層，這些都只是時間問題。 鑑於Optimism的低交易費用，未來我們可能會看到更多的DeFi、NFT和GameFi項目在區塊鏈上建立。

Optimism上的智能貨幣與以太坊部分重合

智能資金的探索似乎還沒有开始涉足Optimism，目前智能NFT礦機與以太坊的重合度最高，達到了10%。這表明Optimism還處於早期階段，生態系統還有很大的潛力和空間，需要繼續發展。

目前L2的解決方案還不能互相操作，只能存在於筒倉中。為了創建真正可擴展的以太坊，相互操作性是一個需要解決的關鍵要素。一旦關鍵性升級正式啓動，Optimism實現更高程度的去中心化後，這很可能是Optimism未來要努力的方向。

以太坊2.0的推出會提高Optimism的能力。更快更高效的以太坊L1意味着所有建立在以太坊之上並依賴它的程序也會變得更高效。光有以太坊2.0可能無法滿足對區塊空間不斷增長的需求，因此L2會成為滿足這一需求的必要條件。

結論

L2解決方案還會繼續存在，未來以太坊上大部分的交易都會在這發生。有人批評L2讓用戶操作變得更復雜了，因為用戶必須採取更多的步驟來獲取鏈上和鏈下的資產。按照目前的狀況來說，這種批評還比較合理，但隨着時間的推移，這個問題會通過第三方應用程序流程的簡化或L2團隊自己解決。ETH 2.0並沒有導致它們被淘汰，而是賦予他們更高的擴展性和效率。

Optimism就是一種L2，它將在以太坊的擴容過程中發揮不可或缺的作用。他們已經為自己設定了一個較高的標准，努力實現EVM等效；並且盡管在發行時出現了延遲，他們最後還是堅持完成交付。Optimism程序部署的便利性會讓許多現有DApps愿意一試，而且隨着Optimism生態系統的建立，低礦工費也會吸引用戶選擇Optimism進行交易。除了开發軟件，他們還積極支持並發展以太坊生態系統中具有較高影響力的項目，為它們提供資金。

目前，整個區塊鏈驅動的世界還是處於开始階段，而以太坊的模塊化結構可能只是打开一個全新可能性的鑰匙。我們大多數人都贊同跨鏈未來這一說法，不過更准確的說法應該是多鏈未來。

撰文：Nansen

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