V神新文：以太坊L2与执行层分片到底有何不同？

原文：How do layer 2s really differ from execution sharding?

编译：Odaily星球日报 Asher

两年半前，我在 终局 的文章中提出的一个观点是：至少在技术上，区块链未来的不同发展路径看起来惊人地相似。

在这两种情况下，链上都有大量的交易，处理这些交易需要：(i) 大量的计算；(ii) 大量的数据带宽。普通的以太坊节点，比如用来写这篇文章的笔记本电脑上运行的 2 TB reth 归档节点，即使有出色的软件工程工作和 Verkle 树，也不足以直接验证如此巨大的数据量和计算量。相反，在 L1 分片 和以 rollup 为中心的世界中，ZK-SNARK 用于验证计算，DAS 用于验证数据可用性。两种情况下的 DAS 都是一样的、ZK-SNARKs 都是相同的技术，只是在一种情况下它们是智能合约代码，而在另一种情况下它们是协议的一个神圣功能。从真正的技术意义上讲，以太坊正在做分片，而 rollups 就是分片。

这自然会引出一个问题：这两个世界有什么区别？答案之一是代码错误的后果不同：在 rollup 世界中，币会丢失，而在分片的世界中，你会遇到共识失败。

但预计，随着协议的固化和形式验证技术的改进，错误的重要性将会降低。那么，这两种愿景之间有哪些不同之处，我们可以预期它们将长期存在吗？

执行环境的多样性

2019 年，在以太坊中简单讨论过的一个想法是执行环境。从本质上讲，以太坊将拥有不同的 区，这些 区 可以对账户如何工作（包括完全不同的方法，如 UTXO）、虚拟机如何工作以及其他功能制定不同的规则。

这样就能在堆栈的各个部分实现方法的多样性，而如果以太坊试图独自完成所有事情，就很难实现这一点。

最后，放弃了一些更雄心勃勃的计划，只保留了 EVM。不过，以太坊 L2（包括 rollups、valdiums 和 Plasmas）可以说最终起到了执行环境的作用。

如今，通常关注等效于 EVM 的 L2，但这忽略了许多替代方法的多样性：

Arbitrum Stylus：在 EVM 的基础上增加了第二个基于 WASM 的虚拟机；

Fuel：使用类似比特币（但功能更全面）的基于 UTXO 的架构；

Aztec：引入了一种围绕基于 ZK-SNARK 的隐私保护智能合约设计的新语言和编程范式。

基于 UTXO 的架构资料来源：Fuel 文件

尝试将 EVM 打造成一个涵盖所有可能范例的超级虚拟机，但这样做对每个概念的实现效果都会大打折扣，还不如让这些平台实现专业化。

安全权衡：规模与速度

以太坊 L1 提供了真正强大的安全保障。如果某些数据位于 L1 上最终确定的区块内，整个共识（包括在极端情况下的社会共识）都会努力确保这些数据不会被编辑，从而违反将这些数据放在区块内的应用程序的规则，确保由这些数据触发的任何执行都不会被撤销，并确保这些数据仍可访问。

为了实现这些保证，以太坊 L1 愿意接受高昂的成本。在撰写本文时，交易费用相对较低：L2 每笔交易费用不到 1 美分，即使是 L1，基本的 ETH 传输费用也不到 1 美元。如果技术进步足够快，可用区块空间的增长能跟上需求的增长，那么这些费用在未来可能会保持在较低水平，但也可能不会。

而对于许多非金融应用（如社交媒体或游戏）来说，即使每笔交易 0.01 美元也太高了。但社交媒体和游戏并不需要与 L1 相同的安全模式。如果有人花一百万美元就能还原他们输掉一盘棋的记录，或者让你的一条微博看起来像是在实际发布三天后发布的，那也没关系。

因此，这些应用不应支付相同的安全成本。以 L2 为中心的方法支持从 rollup、plasma 到 validiums 的一系列数据可用性方法，从而实现了这一点。

不同的 L2 类型适用于不同的使用情况（点击在此阅读更多内容）

另一个安全权衡是围绕从 L2 到 L2 的资产传递问题产生的。预计在未来（5-10 年），所有 rollups 都将是 ZK rollups，而 Binius 和 Circle STARKs 等带有查找功能的超高效证明系统，再加上证明聚合层，将使 L2 在每个时隙提供最终状态根成为可能。但目前还只能在各种证明时间窗口下，将 optimistic rollups 和 ZK rollups 复杂地混合在一起。