Layer2：Rollup 扩容方案的演进与竞争

Layer2 是解决以太坊扩展性问题的关键方案之一，通过在主链之上构建额外网络层，实现更高交易处理能力的同时保持主链安全性和去中心化特性。

Rollup 作为目前主流的 Layer2 扩容方案，具有三个主要特点：

1. 与 Layer1 相对独立的平台和账户体系，通过智能合约实现跨层交互。

2. 完整记录所有交易信息于主链，保证数据可用性。

3. 在 Layer2 执行交易和状态变更，将状态摘要发布至 Layer1 进行验证和锁定。

Rollup 可细分为 Optimistic Rollups 和 ZK Rollups 两类。

Rollup 的发展历程

早期 Layer2 方案包括侧链和 Plasma。侧链是独立区块链，通过资产跨链实现与主链交互。Plasma 则是由 Joseph Poon 和 Vitalik Buterin 于 2017 年提出的侧链演进方案，构建树状网络结构分担计算任务。

然而 Plasma 存在数据可用性攻击、退出延迟和监控成本等问题，导致其发展受限。2019 年，John Adler 提出 Optimistic Rollup 方案解决了 Plasma 的部分缺陷。

同期，Vitalik Buterin 引入零知识证明技术验证状态变化，为 ZK Rollup 奠定基础。2019 年 Plonk 算法的提出进一步推动了 ZK Rollup 的发展。

主流 Rollup 项目对比

当前 Optimistic Rollups 在 TVL 方面占据优势，但 ZK Rollups 正快速追赶。

Optimistic Rollups

代表项目包括 Arbitrum 和 Optimism。

Arbitrum 于 2021 年 9 月启动主网，目前 TVL 最高。其生态包括 Arbitrum One、Arbitrum Nova 和 Arbitrum Orbit 三个网络，分别面向不同应用场景。

Optimism 于 2021 年 8 月上线主网，实现 EVM 等效性。其 OP Stack 工具包支持开发者定制 Layer2 网络，衍生出超级链概念。

ZK Rollups

代表项目有 zkSync、StarkNet、Polygon zkEVM 和 Scroll。

zkSync 是首个主网上线的 zkEVM 项目，采用"乐观"转账机制提升效率。

StarkNet 使用 zkSTARK 技术和分片技术提高隐私性和吞吐量。

Polygon zkEVM 在字节码级别实现 EVM 兼容。

Scroll 支持直接迁移现有以太坊应用。

发展趋势

短期内，Optimistic Rollups 可能在通用 EVM 计算场景占优，而 ZK Rollups 在特定应用场景更具优势。

长远来看，随着 ZK-SNARK 技术进步，ZK Rollups 有望成为以太坊扩容的最终方案。Rollup 技术整体将在保证去中心化和安全性的前提下，显著提升区块链性能，为更广泛应用奠定基础。