V神提出没有L2以太坊将走向失败 坎昆升级能为L2带来哪些新机会？

2023年迎来了以太坊历史上两次重要的升级。首先是4月13日完成的上海升级。上海升级后，开放了信标链质押提款功能，使以太坊正式从PoW机制转变为PoS机制，这一升级成为以太坊升级路线图中的重要里程碑事件。现在，以太坊即将迎来坎昆升级，旨在增加更多的数据存储为L2降本增效，预计在现有基础上将L2的速度提高10～100倍同时降低成本。根据最新的以太坊核心开发人员会议，预计坎昆升级将在今年年底上线。

坎昆升级将如何为以太坊扩容提速，又将为Layer2带来哪些新的发展机遇？R3PO认为，通过坎昆升级，Layer2将更好地融入以太坊生态系统，为用户提供更快速、低成本的交易体验。无论是Optimistic Rollup还是ZK Rollup，它们都将受益于此次升级，共同推动以太坊生态的发展。

一、确定性的未来——Layer2

在以太坊联合创始人 Vitalik 最新的文章《The Three Transitions》中提出以太坊需要经历的三个主要技术过渡：向 L2 扩展过渡，每个人都转向Rollup；向钱包安全过渡，每个人都使用智能合约钱包；向隐私过渡，确保保护隐私的资金转移可行。

文章阐明了L2与Rollup的重要性，Vitalik 指出没有L2的发展，以太坊将因为高额的交易成本走向失败。与世界著名的交易系统VISA每秒可以处理几万笔交易的性能相比，每秒只能处理15笔交易的以太坊的性能实在是难以满足正常的交易需求。每笔交易$3.75的成本门槛，也使大量普通用户望而却步。

以太坊每天支持着大量的交易活动，随着生态的不断发展由于区块空间的限制，为了争夺有限的资源，网络变得日趋拥堵，以太坊第1层主网（Layer1）的费用高、速度低等问题逐渐显现，迫切需要降本提速。

如何为以太坊扩容提速一直是以太坊开发人员格外重视的问题。根据V神发布的以太坊路线图，上海升级解决共识机制的问题后，接着将重点解决扩容问题，目标是使以太坊网络的每秒处理交易量增加到10万笔以上。

目前针对以太坊的扩容方案有两种：Layer2 和分片（Sharding），Layer2 是针对底层区块链（Layer1）扩容的一种链下解决方案，原理是将区块链上的请求放在链下执行，将实际发生的交易放在链下执行和计算，再将其通过以太坊上极少量的交易进行交易最终有效性的验证。目前主流的Layer2的解决方案是Rollup，Rollup的原理是将放在链上执行和计算的百余笔交易统一打包成一笔交易摘要，将该摘要数据发送给以太坊，只需要保存摘要数据而不需在以太坊链上进行完整的计算和存储，从而达到扩容的目的，通过这种方式可以在保证以太坊安全性的同时也实现扩容。

二、Optimistic Rollup VS ZK Rollup

Rollup主要分为Optimistic Rollup（乐观 Rollup）和 ZK Rollup（零知识证明 Rollup）两种类型。

Optimistic Rollup，采用的是欺诈证明机制。系统默认对交易数据的可靠性进行执行，而无需进行有效性验证即可进入等待期。在等待期内，如果有任何节点提出异议并提供证据证明交易存在恶意行为，那么该交易将被取消。如果没有异议，等待期结束后，交易将被确认并写入区块。通过欺诈证明的交易方案，大规模的验证部署被省略，从而节省了计算资源，并确保了交易的准确性。目前知名的解决方案包括：Arbitrum、Optimism。

ZK Rollup，采用的是零知识有效性证明的机制。通过生成一个零知识证明来证明所有交易都是有效的，并将所有交易执行后的最终状态变化上传至以太坊。ZK Rollup 不需要像 Optimism Rollup 那样上传压缩后的所有交易细节，只需要上传一个零知识证明和最终的状态变化的数据即可。ZK Rollup 版图主要有 ZKsync、Starkware、Scroll等。

Optimistic Rollup的优劣：

优势：

兼容性：Optimistic Rollup相对容易支持通用型合约和兼容以太坊虚拟机（EVM），使得开发者能够更轻松地进行应用开发和迁移。

劣势：

欺诈证明的时间延迟：当出现恶意交易或争议时，Optimistic Rollup的退出时间较长，通常为一周，这可能导致资金在一段时间内无法自由流动。

网络停滞：当网络遇到争议时，整个Optimistic Rollup网络可能会出现停滞，导致交易无法顺利进行，这是由于需要等待异议的处理和验证。

ZK Rollup的优劣

优势：