OP Research:“Cosmos”才是Layer 2的最終形態?

2023-08-31 16:08:23

原文作者:Jam, CloudY

原文編輯:Vincero, YL

 

背景

Layer 2 是近期的市場焦點

ZK 系 Rollups 們也很識趣地推出了自己的 ZKEVM 和測試網通過空投預期捕獲真實用戶和資金,導致擼毛用戶每天需要交互的 Layer 2 公鏈一時間多到忙不過來。但是這也意味着這個賽道的擁擠程度之高,特別是 Arbitrum 借助空投為自己帶來了大量的關注,順勢給自己的生態項目也發放了生態補助,鼓勵生態發展和激勵用戶。

這讓 Arbitrum 的 TVL 和 Tx 常年是 Optimism 的兩倍以上。而 ZKSync 也通過 era 和空投預期實現了 TVL 與 Tx 的快速增長。

除了數據上被壓制,最早發幣的 Optimism 還面臨着每月大量的代幣解鎖,為了扳回局面,Optimism 用 OP Stack 战略進行反擊。OP Stack 上线之初市場並沒有太大的反應,直到 Coinbase 宣布要使用 OP Stack 开發自己的 Layer 2B ASE,以及A16Z也要用 OP Stack 發行自己的 Layer 2 Magi。在這之後,發行 Layer 2 似乎成了一個共識,陸續有各個領域的項目宣布加入 Layer 2 War。OP 代幣的幣價也一路走高,直到 BASE 鏈上线。

而其他老牌 Layer 2 也按捺不住,選擇發布自己的 Stack 與 Optimism 競爭,例如:Arbitrum Orbit, Polygon 2.0 ,ZKSync 的 Hyperchain 和 Starware 的 Starknet

Layer 2 獲得階段性勝利

市場對於未來的 Blockchain 是多鏈還是 Layer 2 有不同看法。就目前而言 Layer 2、多鏈(特別是功能鏈)確實有了更新的進展。

在 22 年初我們還在探討 Blockchian 的未來是多鏈還是 ETH+Layer 2 ,如今 Cosmos 已經是退居二线的狀態,被 Optimism/Arbitrum/Polygon/ZKSync 等 Layer 2 搶去關注度,資金和开發者也用腳投票紛紛投資和入駐 Layer 2 。

轉為 POS 和進行上海升級之後的 ETH 承載着最多的 on-chain asset 並在擴容和通縮的路上一騎絕塵。與其开發沒有創新的新公鏈,搭建新的生態,來奪取 ETH 流量,不如直接基於以太坊提供的算力和狀態來保證安全性,以 ETH 為 GAS Token,通過 EVM 和激勵吸引开發者和流動性來做價值遷移,這將有助於形成飛輪效應。從數據上來看,現在 TVL/項目數/獨立用戶數等都是 Layer 2 佔優,同時還有衆多項目方宣布發行 Layer 2 等待入場,相信 Layer 2 的多鏈時代已經到來。

不過,雖然 Terra 事件後,像 Terra 鏈/Juno 鏈等 Cosmos 生態幾近退出市場,但是,如:

  • Injective

  • Canto

  • Berachain

  • Sei

  • dYdX v4

等等這些 Cosmos 生態都即將或已經推出主網,他們嘗試着用更激進的方式來解決當前 Blockchain 的問題,並搭建自己的生態。

Cosmos 也有 Evmos 借助 evm 來搭上 ETH 的快車,向 ETH 生態吸血獲取 ETH 流動性。而 Cosmos 自己也發布了 Cosmos 2.0 ,希望通過鏈間安全性和區塊拍賣來為 ATOM 賦能並增強自身在生態的重要性。只是,就當前二級走勢和 TVL 來看,Cosmos 生態並沒有成功從 Terra 之後的頹勢中翻身,這也是受限於 Cosmos 生態各自為战的狀態。

 

Source:L2 BEAT – The state of the layer two ecosystem、defillama.com,截至 20230821

OP Stack 復刻 Cosmos 打法

Layer 2 的多鏈時代,如何形容呢?它其實很像過去 Cosmos 和 Polkadot 講述的多鏈敘事,只不過聯通多鏈的不是 Cosmos hub 也不是中繼鏈,而是以太坊。但事實上,以太坊只是作為 DA 層提供安全性,並沒有真正聯通 Layer 2 s,所以這給了 Stack 一個機會,Layer 2 作為中間 Rollup 層,既能提供公鏈定制开發服務賺錢,還可以作為樞紐捕獲其他 Layer 2 價值或作為 DA 層向 Layer 3 收費。

事實上 Layer 2 本身就是以太坊模塊化的一步,那么把 Layer 2 進行模塊化的疊加,就可以簡單高效地搭建一個 Layer 2 ,再通過一個中心樞紐連接各 Layer 2 實現原子級跨鏈。在這個基礎上,中心樞紐還能夠作為 DA 層,再在其上搭建 Layer 3 應用鏈,解放公鏈的創新性。

像 Cosmos 一樣將自己的核心特性做成通用組件,再提供給其他鏈使用,從而建立自己的生態,這樣的競爭優勢是單獨做一條公鏈無法比擬的。而 Optimism 就選擇了類似 Cosmos 的低門檻开發,無須許可發鏈,高度兼容性,跨鏈互操等特性來搭建自己的生態。

多鏈敘事的开端:Cosmos

Cosmos 的設計鼓勵各個區塊鏈網絡之間的協同合作,通過共享價值和數據,實現生態系統的互通,是探索多鏈互操作性的首批玩家。

Cosmos 是一個具有高度模塊化和可互操作性的區塊鏈生態系統,包括三個核心組件: Tendermint 共識機制、Cosmos SDK 以及 IBC(Inter-Blockchain Communication)跨鏈通信協議。

1.Tendermint 共識機制

Tendermint 是 Cosmos Hub 的網絡共識引擎,由 Tendermint Core 和 ABCI 兩部分組成。它採用 PBFT+Bonded PoS 混合共識,確保 2/3 以上的驗證人達成共識。Tendermint 將區塊鏈應用和底層共識分離,以狀態機控制應用邏輯,同時提供 ABCI 接口與應用層互動。這種架構支持共識和接入其他鏈。

 

Source:Tendermint 架構:圖源自官方

2.Cosmos SDK

Cosmos SDK 是开發者工具包,允許在 Tendermint 之上構建模塊化的狀態機。开發者可以使用 SDK 建立新的區塊鏈,也可以通過 Peg Zone 橋接入 Cosmos 等。SDK 提供了多重儲存的概念,將應用程序狀態劃分為不同的隔離專區,每個模塊都管理自己的狀態。SDK 的模塊主要包括 Bank、Auth 和 Staking&Slashing 等,用於構建復雜的狀態機。

 

Source:Cosmos SDK 示意:圖源自官方

3.IBC 跨鏈通信協議

IBC 是 Cosmos 中實現不同區塊鏈通信的協議,用於在 Zone 之間進行跨鏈交互。通過在 Hub 上建立 IBC 連接,Zone 可以與其他連接到該 Hub 的 Zone 通信。通過 IBC,Zone 可以發送代幣和數據包,實現跨鏈資產和信息的傳輸。 PG Zone 作為橋接器,連接無法直接通過 IBC 接入的外部區塊鏈(例如: Bitcoin ),使其與 Cosmos 中的區塊鏈互操作。

 

Source:IBC 通信示意:圖源自官方

這些組件的結合使得开發者能夠構建安全、靈活的應用,實現區塊鏈之間的跨鏈互通和資產轉移。

Cosmos 的 Hub 和 Zone 架構 以及跨鏈互操作性

Cosmos 採用了 Hub 和 Zone 模型的架構,其中 Hub 是網絡中心樞紐,而 Zone 是獨立接入網絡的公鏈。Hub 會追蹤和記錄各個 Zone 的狀態,而每個 Zone 需要將自身產生的新區塊反饋給 Hub,並同步 Hub 的狀態。不同 Zone 之間並不是直接同步狀態,而是通過發向 Hub 的數據包間接通信。

技術上,Cosmos 的 Hub 和 Zone 模型實現了不同區塊鏈之間的互操作性。Zone 之間通過 Hub 進行通信,Hub 實時同步全局狀態,通過將區塊鏈應用與底層共識分離,提供 ABCI 接口與應用層互動,开發人員可以用任何語言編寫應用邏輯。這種架構既可以實現共識,也方便其他區塊鏈的接入。

Cosmos 的核心代幣$ATOM 在 Hub 生態中主要用於支付交易費和治理投票,其代幣需求與 Cosmos 生態的發展直接相關。Cosmos 旨在構建通用的區塊鏈开發框架並解決跨鏈問題,以實現多鏈宇宙的愿景。

在跨鏈機制上,Cosmos 的 Hub 充當中繼鏈,Zone 則是平行鏈,每個鏈都有自己的驗證者。Cosmos Hub 作為網絡核心,允許不同區塊鏈通過 IBC 協議進行互聯。Zone 需要通過 Hub 與其他 Zone 通信,而不同 Zone 之間的管理方式是分散的。因此,如果某個 Zone 遭受攻擊或作惡行為,其他 Zone 不會受到影響。

 

Source:Cosmos 架構示意:圖源自官方

整體而言 Cosmos 在多鏈互操作性領域扮演了先驅角色。它通過 Hub 和 Zone 架構以及引入 IBC 協議,實現了不同區塊鏈之間的無縫通信和跨鏈資產轉移。此外,Cosmos 的模塊化架構為开發者提供了靈活性。使用 Cosmos SDK,开發者可以構建具有各種功能模塊的定制化區塊鏈應用。同時,Tendermint 共識機制在 Cosmos 中發揮了關鍵作用。它採用 PBFT+Bonded PoS 混合共識,保證了高度安全性和可擴展性。通過將共識與應用分離,Tendermint 實現了更高程度的模塊化和可擴展性,同時提供了 ABCI 接口以供應用邏輯的交互。

新多鏈敘事: Superchain

「Cosmos 的核心目標是實現不同區塊鏈之間的互通和互操作性,當前 Layer 2 War 的競爭焦點似乎也正一步步朝着這個目標靠近。」

Layer 2 解決方案的共同目標是提高以太坊網絡的吞吐量和可擴展性,以滿足不斷增長的交易需求。然而,這些 Layer 2 之間的競爭焦點逐漸從單純的性能提升轉向了更加廣泛的互通性和互操作性,甚至於生態。

  • 互通性:隨着越來越多的區塊鏈項目和 Layer 2 解決方案的出現,用戶和开發者希望能夠無縫地在不同的區塊鏈之間轉移資產和數據。互通性的實現將為用戶提供更大的靈活性,讓他們能夠在不同的區塊鏈網絡中自由流動。

  • 互操作性:Layer 2 解決方案的競爭驅動着开發者創造更加通用的技術標准,以實現不同 Layer 2 之間的互操作性。這種互操作性將促進不同 Layer 2 網絡之間的協作和數據交換,從而創造更加豐富的生態系統。

  • 協同效應:類似於 Cosmos 的 Hub-and-Zone 架構,Layer 2 解決方案之間的互通性可以創造協同效應。不同 Layer 2 解決方案之間的互通將加強整個生態系統的價值,吸引更多的用戶和开發者參與其中。

  • 降低摩擦成本:實現不同區塊鏈和 Layer 2 之間的互通性將降低用戶的摩擦成本。用戶不再需要在不同網絡之間進行繁瑣的兌換和轉移,從而提高了用戶體驗和參與度。

以下是 Layer 2 s 的方案與路徑比較:

 

Source: Stacy Muur、l2 beat、OP Research| 20230827

Optimism

「OP Stack 就像是給一個大家族的聚會安排了更多座位,讓每個人都能參加,而不需要重新找座位。」

Optimism Rollup 和 OP Stack

Optimism Rollup(ORU)是一種基於以太坊(L1)的 Layer 2 (L2)擴容解決方案,其設計理念在於利用L1的共識機制來確保L2的安全性和可擴展性,避免引入額外的獨立共識機制。作為基於父鏈-子鏈模型的一部分,ORU 將父鏈定位為L1,其中以太坊充當了這個父鏈的角色。

在 ORU 的運行機制中,有三個主要步驟。

首先是數據存儲(Blockstorage),L2上的交易被整理並寫入區塊,然後以一種壓縮格式將這些區塊寫入L1。這種做法維護了數據的可用性,確保了交易數據在需要時可以隨時檢索。

其次,出塊(Blockproduction)階段涉及到定序器的操作,它負責構建和執行L2區塊。這個過程包括交易的確認、新區塊的構造,以及將相關信息傳遞到L1以進行交易的提交。

最後,區塊執行(Blockexecution)階段確保接收新區塊,並維護L2網絡的穩定運行。

另一方面,OP Stack 作為一個支持 Optimism 技術的標准化开發堆棧。從具象角度而言,按層級從下往上看,首先是數據可用性層(DALayer),它定義了L2的原始數據來源。目前,以太坊主鏈在這個層面起到了主要的作用。其次是排序層(SequencingLayer),這個層級的功能由定序器承擔,負責交易的確認、狀態更新以及L2區塊的構造。然後是派生層(Derivation):派生層定義了如何處理數據可用層中的原始數據以形成經過處理的輸入,這些輸入通過標准以太坊引擎 API 發送到執行層。執行層(ExecutionLayer)定義了L2系統的狀態結構,支持以太坊虛擬機(EVM)或其他虛擬機,同時為交易增加了一些L1數據費用。結算層(Settlement Layer),負責將經過L2確認的交易數據發送到目標區塊鏈,進行最終結算。最後是治理層(Governance Layer),目前的方案【 1 】是多個基於 OP Stack 的鏈共享治理同一套治理標准。

 

Superchain

Superchain 通過共享安全性、通信層和开發套件(OP Stack),使不同的 Layer 2 (L2)得以協同工作。

在傳統的L1設計中,擴展性和性能常常成為限制因素,而 Superchain 通過將多個L2網絡整合到一起,提供更強的可擴展性和性能。這種橫向擴展不僅令系統具備更高的容量,還能為开發者和用戶提供更加優質的體驗。

基於 OP Stack 的 Superchain 將成為不同L2解決方案的連接點,為各種區塊鏈和去中心化應用(dApp)的大規模運行提供支持。OP Stack 作為支持 Optimism 技術的標准化开發堆棧,將不同的L2網絡集成在一起,促進了這些網絡之間的互操作性。通過將多個L2整合到超級鏈中,可以實現更加高效和靈活的跨鏈通信,讓用戶能夠無縫地在不同L2之間進行資產和信息的傳遞,從而實現更多可能性。Superchain 的關鍵屬性之一是模塊化。通過使用 OP Stack 作為开發基礎,各個L2網絡可以按需選擇層級模塊,將不同的技術組件靈活組合起來,以滿足特定需求。這種模塊化的設計不僅提高了系統的可定制性,還為新的技術和創新提供了便捷的接入途徑。此外,Superchain 還強調互操作性,使得不同的L2解決方案能夠實現更高效的資源共享和信息傳遞。基於 OP Stack 的 Superchain 可以提供更加低成本的部署選項,讓更多的开發者和項目能夠參與其中。這有助於推動更廣泛的L2網絡的發展和採用。

 

Source:Superchain 架構:源自 OP 官方

事實上使用 OP Stack 發行更多 Layer 2 只是 Superchain 建立的第一步,成型的 OP Stack 需要 Layer 2 能夠共享排序器互換經濟與信息,建立統一的安全治理機制和鏈間生態。

以 BASE 為例,Optimism 與 BASE 的合作有兩個主要組成部分,第一是協議管理,BASE 遵守 Law of Chains 並加入 op-geth 和 op-node 客戶端運營,同時採用 paradiagm 設計的 op-reth 故障證明客戶端和設立 Pessimism 悲觀監控系統 ;第二是經濟和治理,BASE 會將自己排序器收入 2.5% 或扣除L1 Gas 後的公鏈利潤的 15% (取高者)作為使用 OP Stack 的費用,而 Optimisim 也會為 BASE 提供至多 2.75% 的 OP 總供應量作為參與治理的回報。BASE 和 Optimism 將會共同建立 Security Council 來管理控制合約升級的多籤以及制定挑战者密鑰管理方案,以此來避免團隊成員單方面作惡。通俗理解,任何基於 OP Stack 構建的區塊鏈網絡都可以根據需求靈活組合 OP Stack 的不同層級模塊,構建L2s。而 Optimism(現稱:OP Mainnet)作為其第一條L2,共同構建 Super chain 的生態鏈。這使得整個生態系統更具彈性,能夠滿足各種不同的需求和創新。

Arbitrum

與 Optimism 的 Superchain 战略不同(基於 OP Stack 構建L2s),Arbitrum 的 Orbitchain 战略允許基於 Arbitrum Nitro(技術堆棧,類似與 OP Stack)在 Arbitrum 主網(包括:Arbitrum One 、Nova 和 Goerli)上創建和部署 Layer 3 ,也被稱為應用鏈。

 

不同於 Optimism 的 Superchain,Arbitrum 採用了一種更具靈活性和可定制性的方法。Orbit 是一個允許任何开發者基於 ARB 構建L3(應用程序鏈)的开發框架,其最終架構為 Orbit chain。Orbit chain 的設計目標是與即將推出的 Arbitrum Stylus 升級兼容。這種兼容性為开發人員使用 C、C++和 Rust 等編程語言構建去中心化應用(dApp)提供了便利。通過利用這些編程語言,开發人員可以更加自由地構建功能豐富的 dApp,而無須遷移到新的技術堆棧。這為 dApp 开發人員創造了更大的靈活性和選擇性,使其能夠更好地滿足不同項目的需求。

 

但是目前 Arbitrum Orbit 仍然處於一個測試網的階段,尚未達到 OP Stack 的模塊完整度。

ZKSync Era

「主權和無縫連接」是 ZK Stack 的核心敘事。

开發者完全掌握自主權定制 Hyperchain。Hyperchain 獨立運作,僅依靠以太坊 Layer 1 保證安全與活躍性。Hyperbridge 網絡使 Hyperchain 相互連接。

ZK Stack 於 20230623 推出,旨在基於 ZKSync Era 的代碼構建定制的 ZK 支持的L2和L3。這是一個構建模塊化、主權性、ZK Hyperchains 的框架。所以,其從技術架構上與 OP Stack 並無區別。

ZK Stack 是一個用於構建模塊化、主權性、基於零知識技術的 Hyperchains 的框架。它着眼於解決“ZK Credo”中提出的挑战,旨在為去中心化的區塊鏈網絡提供基礎。ZK Stack 的核心特點包括免費开源、可組合性、模塊化定制、經過驗證的安全性以及未來可擴展性等。

該框架由 Matter Labs 开發,使用 MIT/Apache 开源許可證。使用 ZK Stack 構建的 Hyperchains 可以在無信任網絡中無縫連接,具有低延遲和共享流動性。开發人員可以根據自身需求定制 Hyperchains,同時確保安全性和可靠性。ZK Stack 基於 ZKSync Era 的代碼,借助 Hyperbridge 實現了超級鏈之間的互聯互通,實現了快速、低成本的互操作性。开發者可以根據需要定制超級鏈,通過 Hyperbridge 實現互連,從而實現無信任、快速、低成本的互操作性。

ZK Stack 適用於需要定制化 Hyperchains 或在更加廣泛生態系統中異步連接的場景,因為L1-L2 橋是異步的。從架構上來看,ZKSync Era 有 2 個應用場景:

  • 1)作為L2s的其中一條 Hyperchain,並且與同級別的L2s互聯互通,共享流動性和其他生態資源。

  • 2)作為L3s的 DA Layer。

Hyperchain 通過驗證鏈下計算來解決信任問題,使用零知識證明確保安全性。Hyperbridge 連接超級鏈,實現數據傳遞和互操作性。Hyperchain 通過 Hyperbridge 橋接,具有驗證橋接、本地橋接和數據可用性等特點,從而構建統一的流動性網絡。從用戶角度看,Hyperchain 實現無縫互操作和跨鏈錢包管理,確保用戶體驗。技術上,基於驗證橋接的 Hyperchains、共享驗證器和數據可用性等構成了 Hyperbridges 的基礎。

 

綜合來說,Hyperchain 的可拓展性和組合性是其設計的核心。Hyperchain 的L3既可以跟同級別的L3互聯互通,也直接將以太坊作為 DAlayer,這種情況下該L3本質上又是一條L2。下圖,左上第 2 條 Hyperchain L3即是最直接的案例證明。但是作為 ZK Rollup 的公鏈,Layer 2 s 除了需要解決與 Solidity 編程語言間的 Gap,還需要具備一定的獨立开發 ZK circuit 電路系統的能力,否則就只能共享 ZKPorter 來運行。可是當前 ZKSync 並沒有完善的組件共享機制,可見 Hyperchain 在編程語言和技術上限制了大量开發者進入。此外 ZK Rollup 雖然在技術上可以實現百萬級 PTS 的交易量的同時做到去中心化,但是 ZK Proof 的成本也要更高,加上排序器的中心化,而且復雜智能合約的 Gas fee 要更高也容易因為兼容性差失敗,導致在短時間內 ZKSync 難以高速發展,因此也不會發幣來促進發展。 針對這一點,ZK Sync 在其 Hyperchain 的架構上已經做了一定的優化——系統的 LLVM 編譯器支持 Solidity 和任何其他現代編程語言,而且它還增加了對專門使用 Rust、C++和 Swift 等語言的开發者的可訪問性。但綜合來說,Hyperchain 的开發難度最大。

 

整體來說,Starknet Stack 還處於开發的早期階段,鏈上生態的發展還處於極早期。

Polygon 2.0

在整個設計思路中,Polygon 2.0 是希望自己 Polygon’s PoS Mainnet 與 ZKEVM 成為 Polygon 的支柱,同時引入 Supernets 應用鏈壯大 Polygon 的生態,而真正從中獲利的是 POL 代幣,因為 Polygon 2.0 的 Supernets 們需要質押 POL 代幣來運行節點保證公鏈的安全,為了實現這一目標,Polygon 一下給出了 PoS 節點/ZKEVM 節點/Miden VM 三個選項讓用戶挑選。而為了擴大自己的吸引力,Polygon 還配套了基於零知識證明的 Polygon DID 和名為“Blueprint”的Web3遊戲开發指南。可見,Polygon 2.0 選擇從孵化的角度來為自己爭取到更豐富的生態。此外,Polygon 2.0 的 Supernets 介紹中多次提及企業區塊鏈概念,從 Polygon 與星巴克/耐克/華納音樂等的合作中可知,其另一個護城河便是企業版的低門檻高定制化應用鏈。

在結構上,Polygon 2.0 與 OP Stack 類似,它也將自己分為了數個層,分別是:

    • Staking Layer

    • Interop Layer

    • Execution Layer

    • Proving Layer

它的這種分層形式,也就是:

    • Link

    • Network

    • Transport

    • Application Layer

這些是借鑑了互聯網協議組件,每個協議層都負責一個特定的子流程,也就是技術堆棧。

 

Staking Layer

這質押層功能跟以太坊的 PoS(權益證明)基本一致,但是它不僅僅給 Polygon 主網使用:

Polygon 除了最初的 Polygon 主網,還有 ZKEVM、Supernets 等,因此 Validators 會為很多條鏈提供服務,用類似於 restaking 的模式,並通過 Validator Manager 管理。

而用來管理各條鏈所屬的 Validators 的是 Chain Manager 合約,每條鏈都有自己的 Chain Manager 合約,以此來決定驗證者數量和額外的對於驗證者的要求,比如要遵守的法規或是必須額外質押的代幣,這意味着驗證者可能需要額外質押該鏈自己的代幣來參與其驗證。

事實上這個質押層才是 Polygon 2.0 的重點,不同於 Optimism 和 Arbitrum,Supernets 想要運行,必須要有質押了$POL 的 Validator 支持,Polygon chains 越多,需要的 Validator 也就越多,而 POL 代幣的價值也就越高。但是 Restaking 的模式也幫助 Supernets 團隊可以專注於 Utility 和社群,而不是基礎設施,降低公鏈的入門門檻。

 

Interop Layer

Interop Layer 用 ZK Proof 實現像 Cosmos 一樣的原生跨鏈。通過拓展 Polygon ZKEVM rolllup 使用的 LxLy 協議,Polygon 引入了一個 Aggregator 來實現原子級的跨鏈互操。首先,它可以接收 ZK 證明和 Message Queues,此外,它還可以把多個 ZK 證明聚合為單個 ZK 證明並提交給以太坊驗證。所以它是一個位於 Polygon 和以太坊之間的中間件。

因此,當 A 鏈發出的 Message Queue 和 ZK 證明被 Aggregator 接收,那么作為目標鏈的 B 鏈就可以直接接收來自 A 鏈的消息,從而實現無縫跨鏈交互。當然,Polygon 也嘗試將 Aggregator 用 PoS Validator 的形式去中心化。

Execution Layer

它的執行層在各鏈中的作用都是比較類似的。那么,在這些中間就包括了P2P/Consensus/Memepool/Database,以及 ZK 證明所特有的 Witness generator。

Proving Layer

證明層是 ZK-Rollup 特有的層級,它本質就是一個為 Polygon 鏈所有交易生產 ZK 證明的協議。

它主要由通用證明器和狀態機組成,通用證明器繼承了使用遞歸 SNARK 技術的 Plonky 2 ,而狀態機則有由 Polygon 團隊提供的 ZKEVM 和 MidenVM,或由公鏈團隊自己構建,例如 ZKWASM。

小結

技術开源性角度

OP Stack 受到衆多項目的歡迎,而包括 Base /Magi/opBNB/Worldcoin 在內的十多個項目先後宣布使用 OP Stack,是有原因的。

首先就是許可的开放性,從圖中我們可以看到,Optimism 使用的是 MIT License,而 Arbitrum/ZKSync/Starknet/Polygon 用的則是 Apache License 2.0 ,雖然大家都是开源的,但是兩個許可的开放程度是不同的。MIT License 只要求保留原有的許可證聲明和版權聲明,允許商用、分發、修改、私用、附加協議,甚至可以出售 MIT 協議的代碼。Apache License 2.0 要求在被修改的文件中加以說明修改的源代碼。派生項目中,需要帶有原項目代碼中的 Apache-2.0 協議,同時還包括商標,專利聲明以及其他原作者規定需要包含的說明。派生項目中,如果包含 Notice 文件,則在 Notice 文件中也需要帶有 Apache-2.0 協議。

簡單來說 MIT License 是最寬松的,而 Apache License 則更為嚴格。

 

 

兼容程度角度

  • 1)Optimism 和以太坊 EVM 的兼容程度高,Optimism 的代碼有 12, 745 個 commits 和 2.3 k 個 fork,這意味着大量的代碼更新和極高的开發者採用率。

  • 2)此外,從技術角度看,ZK 系充分利用了以太坊的安全和共識機制,直接依賴其安全性。與 OP 系相比,ZK 系能直接驗證狀態變更,無需等待底層狀態更新,簡化設計,提高跨鏈效率。而 OP 在異步跨鏈調用上受限,需要等待底層驗證和確認。

 

技術架構角度

  • 1)目前來看 Optimism 和 Polygon 專注於拓展L2s,Arbitrum、ZK Sync 和 Starknet 專注於拓展L3s。Layer 3 的應用鏈擁有更高的自由度/可拓展性和自主性,但是市場還在 Layer 2 上發展,Layer 3 仍舊在比較遠的未來。而且最關鍵的是 Layer 3 的跨鏈互操在技術上並沒有完全實現,當前沒有任何一家可以宣傳自己能做到 Layer 3 的跨鏈互操。在這個情況下,注重可組合性的 dApp 們必然會選擇 Layer 2 來進行 DeFi 樂高的搭建。

  • 2)模塊化和 SDK 組件則是當前區塊鏈的統一路徑,不論是公鏈之於 dApp 還是 Stack 之於 Layer 2/Layer 3 ,都是以最小編程門檻和最大可定制化來降低开發者構建項目的成本,使其能夠專注於產品設計和社群運營。更有像 AltLayer 這種專門以 Rollup As A Service 為核心業務的項目,所以無代碼發鏈和發項目一定會隨着基礎設施的完善而普遍化。

开發進度角度

目前僅 OP Stack 和 Polygon 2.0 开發較快,但是 OP 的生態發展最快且已有落地公鏈,而 Arbirtum、ZKSync 和 Starknet 還處於开發的極早期。特別是 ZKSync 和 Starknet 主網生態未構建完善的情況下,可以推斷它們可能更多是為了應對 OP Superchain 的競爭而進行的开發策略。但在去中心化的程度來看,Starkware 的 ZK 證明生成器 STARK Prove- Stone 於 8 月 31 日在 Apache 2.0 許可證下开源,而 OP Stack 在 Base 幫助下也不見去中心化排序器的檔期,可見 Starkware 在去中心化進程或許會處於領先地位。

多鏈敘事和超級鏈敘事對比

Layer 2 跨鏈 與 IBC 和 Keplr 錢包

Layer 2 多鏈的一大敘事就是原子級跨鏈交易,OP Stack 通過共享排序器實現與 IBC 一樣的鏈間通信效果,Polygon 2.0 用公共驗證器集和重質押的共享安全性來成為 “Polygon Hub”。

但目前 Layer 2 的跨鏈還在敘事階段,能用的只有基於跨鏈橋模式的 EVM 跨鏈(wormhole/layerzero/axelar),這與 IBC 之間的差距還是非常明顯。

SEI 在前段時間的跨鏈空投就很好地展現了這個差距:

使用 Wormhole Ethereum /Arbitrum/Polygon/BSC 進行跨鏈的 USDC 都因為超出 Wormhole 在 SEI 的跨鏈額度而不得不等待 24 h 才能跨出 SEI 鏈。

而通過 IBC 從 Osmosis 跨到 SEI 的 ATOM 和 OSMO 可以在跨入的瞬間就跨回原鏈。同樣屬於 IBC 生態的 Axelar USDC 也因此受到青睞,但受限於 SEI 官方橋的 Axelar 跨鏈機制,跨入和跨出 SEI 有大約半小時的等待時間,不過如果是使用直接跨到 IBC 公鏈,也是瞬間到账。24 h 與瞬間到账,孰優孰劣一目了然。

Layer 2 的鏈間切換在 MetaMask 上的使用體驗與 Keplr 相比同樣具有顯著差距。隨着 Layer 2 公鏈的增加,在不同鏈之間轉換的需求也逐漸增加,但是各鏈的資產和交互在 MetaMask 上是相互獨立的,必須要使用第三方工具才能統一管理,但這也增加了資金風險。而在 Keplr 錢包卻可以顯示整個生態的資金數量與狀態,Layer 2 的 Stack 战略或許需要一個類似 Keplr 的 Super Wallet 統一自己的生態資產。

 

 

共享排序器 與 ISC 和區塊拍賣

排序器是 Rollup 的收益關鍵也是安全關鍵。共享排序器能夠讓新 Layer 2 跳過排序器的構建與維護,也能由此獲得所有鏈的 MEV 收入,強化 Superchain 的價值。但是共享排序器也意味着共享底層安全,當前的 Layer 2 Stack 們的排序器都過於中心化,只有 PoS 排序器和多組織多籤實現才能算向 Vitalik 的 Stage 2 邁出了一步,所以未來共享排序器與去中心化排序器是擴大收益與保證安全的必經之路。

而作為 Cosmos 自救的關鍵之一,ICS 為 Cosmos 生態公鏈降低進入門檻也為 Cosmos hub 提供更多價值捕獲給 ATOM 代幣賦能。在過去,Cosmos 生態各自用 PoS 來保證自己的安全,ATOM 也只用來保證 Cosmos hub 的安全,使得質押 ATOM 擼空投和拿 PoS 基本收益成為了 ATOM 唯二能做的事,這與當前 Layer 2 的現狀十分類似,只是 OP Stack 用 Superchain 選擇了 Layered Secuirity,而 Polygon 2.0 用 Restaking 選擇了 Mesh Secuirity。而區塊拍賣則是將 MEV 價格化,從商業模式上化解 MEV,即排序器價值量化。隨着共享排序器的建立,MEV 價值自然就成倍上漲了,Superchain 的 MEV 收入必然不能簡單地由排序器收入囊中,所以 Stacks 的區塊拍賣肯定會在共享排序器落地之後不久上线。

 

Source: Delphi Digital

結語:成為 Cosmos 是 Layer 2 的最終形態

鑑於 Layer 2 Stacks 們對 Cosmos 的模式的認可,Cosmos 當前生態中具有特色機制想必也會很快被優化採用,例如借鑑 Berachain/Injective/Sei/Canto 等公鏈,引入公鏈級別的底層流動性/Terra 式原生穩定幣/公鏈級別原生借貸/Gas 共享機制/模塊化部署合約/出塊拍賣等建立 Layer 2 。又或者是如上文所述,开發一個類似 Keplr 錢包的 Stack 生態錢包來整合生態資產。

但最重要的、並且也是 Stacks 們當前缺失的一個 Cosmos 機制其實是完整版的鏈間安全,不同 Layer 2 Stacks 可以相互共享排序器,即排序器層的去中心化,而不僅僅是各家的排序器去中心化,避免單一排序器的風險。同時基於 PoS 的排序器還可以通過類似重質押的方式,實現多個排序器為同一條鏈提供服務。即 Cosmos ICS 的 Layered Security 和 Mesh Security。

市場一定會有一個 Cosmos 或者 OP superchain 的角色出現。

市場確實在尋找一個類似 Cosmos 或 OP superchain 的角色,這種角色將扮演着連接不同區塊鏈網絡的樞紐,通過創造協同效應和共享生態資源,實現整個生態系統的增長。如果 OP Stack 的方法證明不可行,未來可能會出現一個新的解決方案來填補這一空缺。

無論最終出現的是類似於 ARB Orbit 或 OP Superchain 還是 ZK Stacks 的角色,它們都將在 Layer 2 擴容的道路上發揮重要作用。而隨着 ZK 技術的成熟和去門檻化,很可能會是 ZK 系或引入了 ZK 技術的 OP 系 Stacks 接過 Layer 2 多鏈的大旗,ZK 技術自帶高 TPS 和去中心化,這恰恰是擴容拓展除了兼容性之外最關鍵的兩個屬性,也是高度共享安全性情況下的技術保障。ZKSync 和 Starknet 雖然开發進度較慢,但是其 TVL 和用戶量的增長是有目共睹的,所以我們可以期待一下是 OP Stack 的先發優勢和兼容性能快速佔領 Stack 市場,還是 ZK Stack 的高 TPS 和去中心化能在技術成熟後後發制人。

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