Layer3 能否帶來應用鏈生態的大爆發？_Arbitrum

l、從Layer1到Layer2

技術上如何實現擴容？以太坊將Rollup看作唯一的Layer2方案，因為其在不損失去中心化和安全性的前提下實現了對以太坊的拓展。從模塊化的角度來看，Layer2負責執行，而結算、共識、數據可用性都交給Layer1去處理。

2、從Layer2到Layer3

Layer2-Layer3與Layer1-Layer2有什么區別？雖然Rollup技術解決了以太坊的計算瓶頸，但它并沒有解決數據可用性的問題。上層需要壓縮交易數據以傳遞給下層，但壓縮不能重復進行，Layer2-Layer3性能并不能帶來大幅提升。

有了Layer2，為什么還需要Layer3？Layer2將維持去中心化，作為通用的計算層，提供可組合性，而Layer3應該作為應用特定鏈，滿足不同應用獨特的需求，如：兼容、效率、隱私等。

同樣是應用鏈生態，Layer3與Cosmos有什么不同？Layer3依托以太坊生態，更容易獲取用戶與資金，但是由于其與以太坊的高度綁定，也失去了部分主權，比如代幣的價值捕獲。

3、從Layer3到LayerX？

Layer3發展現狀：Arbitrum于6月22日發布OrbitChain；zkSync于6月26日宣布將在幾周內推出ZKStack；Starknet生態的madara已經幫助一個項目在黑客松期間24小時內，部署了一條StarknetLayer3應用鏈。

Layer3來了，Layer4、Layer5還會遠嗎？LKVenture認為，從技術原理上看，Layer3已經無法通過簡單的堆疊獲得性能上的飛躍。盡管Layer1–2–3之間的生態關聯緊密，互操作性比傳統的異構鏈之間強，但是彼此之間仍然無法做到生態的完全繼承。以太坊擴容的敘事，或將在Layer3終結。

從Layer1到Layer2：擴容

去中心化隱私服務協議Automata Network新增支持Klaytn:1月5日消息，去中心化隱私服務協議Automata Network宣布在Web3隱私RPC中繼1RPC網絡中新增韓國區塊鏈平臺Klaytn，目前1RPC支持的區塊鏈數量已達16個。[2023/1/5 9:54:06]

區塊鏈中存在著一個不可能三角，即安全、去中心化與可擴展性無法同時實現。以太坊選擇了前兩者，而對后者的支持不足。平日在以太坊中進行一次swap需要$3-$4的GasFee，而在交易量高漲的牛市一次swap甚至需要近$100的GasFee，擁堵現象十分強烈。

依托著先發優勢建立起的龐大生態，盡管許多主打可擴展性的新公鏈自2018年后持續涌現，以太坊仍然占據著市場的絕對主導地位，眾人于是將目光投向了在以太坊基礎上構建的擴容方案。

其中受到廣泛應用的是側鏈、Validium與Rollup三種方案，彼此有不同的信任假設。

側鏈是獨立于Layer1運行的獨立區塊鏈，通過雙向橋梁與以太坊主網連接。側鏈可以有單獨的區塊參數和共識算法，能夠高效處理交易，但是未繼承以太坊的安全屬性。

Validium使用鏈下數據可用性和計算，在鏈下處理交易來提高吞吐量，并向鏈上發布零知識證明以便在Layer1上驗證鏈下交易，獲得安全性。

Rollup在鏈下進行計算，但是使用Layer1作為數據可用性層，通過向鏈上發布欺詐證明或有效性證明，在Layer1智能合約中進行驗證，繼承了以太坊的安全性。

以太坊將Rollup看作唯一的Layer2方案，因為其在不損失去中心化和安全性的前提下實現了對以太坊的拓展。從模塊化的角度來看，Layer2負責執行，而結算、共識、數據可用性都交給Layer1去處理。

Layer2互操作性協議Connext 與跨鏈協議Nomad 將在Cosmos生態鏈Evmos部署跨鏈橋:2月15日消息，Cosmos生態鏈Evmos宣布，Layer2互操作性協議Connext與跨鏈協議Nomad將把二者的跨鏈部署到Evmos。借助Nomad和Connext，機構和用戶將能夠在以太坊和Evmos生態系統之間進行交易和調用數據，這次部署將允許以太坊和其他EVM鏈的ERC-20代幣在Evmo上可用，隨后可以通過IBC在整個Cosmos生態系統中可用。[2022/2/15 9:52:47]

根據提交證明的不同，Rollup可以分為OptimisticRollup與ZKRollup。

對于OptimisticRollup而言，Rollup批量執行交易，將批量的交易、執行前狀態與執行后狀態發給部署在Layer1的Rollup合約。Layer1不驗證狀態轉移過程，只要Rollup提交的初始狀態與保存在Layer1合約中的相同，就樂觀地將狀態轉移至Rollup提交的新狀態。對于欺詐行為的防止是通過欺詐證明來保證的，在一段時間的爭議期內，其他驗證者可以對該狀態根發出挑戰，向Layer1的Rollup合約發送欺詐證明。這會使Rollup狀態退回爭議前的確定狀態，并重新計算合法的狀態，根據結果對驗證者做出懲罰。實際上，欺詐情況很少發生，所以樂觀的狀態轉移實際節省了很大的驗證資源。

ZKRollup與OptimisticRollup的區別在于，狀態的轉移需要進行驗證，不是由Layer1的Rollup合約，而是在合約中驗證有效性證明ValidityProof，驗證完成后狀態的轉移立即獲得最終性，不需要等待長達一周的爭議期。

使用OptimisticRollup技術的項目中，最成熟的是Arbitrum與Optimism，都已上線主網運行。其中，Arbitrum已實現了欺詐證明，但是僅限白名單提交，而Optimism的欺詐證明還在開發中。兩家都在積極推進去中心化進程，包括排序器與驗證器的去中心化。根據L2Beat的數據顯示，截至2023年6月26日，ArbitrumOne與Optimism的TVL分別為$5.81B與$2.25B。其他使用OptimisticRollup技術的項目包括BobaNetwork,ZoraNetwork,Layer2.finance,Fuel,BNBOP,Coinbase等，其中部分是使用Optimism團隊開源的OPStack進行開發的。

ZKSwap 即將開放 Layer2 SDK 支持交易所和錢包無縫接入Layer2:ZKSwap官方消息稱，ZKSwap平臺SDK（軟件開發工具包）即將開放，屆時將支持USDC、USDT等各類穩定幣的免費實時轉賬。同時，ZKSwap 也將開放公共數據API，支持實時價格、24小時交易量、流動性池信息以及 L2 區塊交易記錄信息。

另外，ZKSwap 正在進行第二輪流動性挖礦和交易挖礦活動，總獎勵超千萬美金。據 ZKSwap.info 數據顯示，目前 ZKSwap 平臺 Layer2 總資產達 5.02 億美金, 流動性超 3.47 億美金。[2021/4/5 19:46:28]

使用ZKRollup技術的項目中，支持虛擬機的主要是zkSyncEra,StarkWare,PolygonzkEVM等，當前已上主網，TVL為$618M,$68.11M,$42.65M。只支持特定類型交易的有dydx,Loopring,zkSyncLite等，TVL為$350M,$98.47M,$97.69M。目前ZKRollup的發展方向是更好的以太坊兼容性，正在開發的zkEVM項目有Taiko,Scroll,Linea等。

從Layer2到Layer3：定制

Layer2:100x,Layer3:100x2=10000x?

從Layer1到Layer2，成本降低為1/100。所以很自然會想到，在Layer2上進行相同的操作構建Layer3，Layer3的成本將降為1/10000。很可惜答案是否定的。

Rollup通過將執行轉到了鏈下，確實解決了以太坊的計算問題：L1節點不再需要執行批量中的每個交易以驗證狀態轉移的正確性，感謝密碼學中的遞歸證明技術，計算能夠不斷遞歸以獲取無上限的性能，然而數據可用性是無法堆疊的。Layer2需要將打包的交易數據以calldata形式傳入以太坊中的智能合約，盡管對打包的交易數據進行了壓縮處理，但是數據無法被相同的辦法壓縮兩次。Layer3的交易數據最終也要提交至Layer1，然而對交易的壓縮程度無法再低，因此數據可用性層面無法通過堆疊獲得成本的降低。

Layer 2版Synthetix資產量已突破1億美元:據Etherscan數據顯示，Optimism在以太坊主網推出Layer2網絡后，目前唯一的應用合成資產協議Synthetix在該Layer2網絡中的資產已突破1億美元。[2021/2/1 18:36:30]

因此，Layer3無法走簡單堆疊這條路，StarkWare團隊提出的方案是定制化，讓Layer3和Layer2承擔不同的功能。

有了Layer2，為何還需要Layer3？

以太坊提供了安全性和去中心化，Layer2提供了可拓展性，可以說解決了區塊鏈的三難困境，為什么還需要Layer3？

Layer3的概念最早是由StarkWare團隊在文章《FractalScaling:FromL2toL3》中提出。StarkWare團隊認為，這種層級化的結構，封裝的思想，也正是計算機科學維持活力的核心要義。此外，Layer2虛擬機的Layer2將維持去中心化，作為通用的計算層，提供可組合性，而Layer3應該作為應用特定鏈，滿足不同應用獨特的需求。圖靈完備性為層級化打下了良好基礎，一旦具備圖靈完備性，則理論上可以在其上創建任何可能的應用。

實際上，Layer2為了維持其通用性，必定會進行部分取舍，無法滿足所有應用的需求。最直接的體現，是StarkWare為了更高效地生成證明，開發了Cairo語言與CairoVM，對以太坊并不兼容，這時就可以由一條Layer3鏈來解決其安全性。

可能的Layer3用例包括：

兼容：通過在Layer2的虛擬機上實現一個其他語言的解釋器，以兼容其他虛擬機

效率：如果應用追求超高的TPS，可以考慮讓渡一部分安全性，使用Validum方案，在Layer2上結算；應用也可以根據自己的需求定制交易格式，以實現更高的壓縮率。

動態 | Kakao旗下區塊鏈平臺Klaytn稱 公共測試網Baobab已正式發布:Kakao旗下區塊鏈平臺Klaytn稱，在完成自去年10月以來由合作伙伴獨家使用的私人測試網“Aspen”的試運行后，公共測試網Baobab已正式發布。Baobab提供新功能和開發人員工具，可根據合作伙伴的實時反饋增強安全性和可用性。[2019/3/29]

隱私：專門搭建一條隱私鏈，在Layer2上結算，但是無法被公開觀測到。

此外，由于應用鏈是專用的，不會收到其他應用的直接影響，鏈的性能與成本較為確定。同時，橋接交易不用直接在Layer1上發送，成本更低，L2-L3與L3-L3的橋接更便宜。在批量提交交易上，Layer3還有一個明顯的優勢，提交一個批次交易所需的固定Gas更低，不需要長時間等待更多的交易一起提交以降低平均Gas，能夠顯著緩解Layer2中存在的確認時間與成本之間的兩難困境。

同是應用鏈生態，Layer3與Cosmos有什么不同？

Cosmos可以說是最早提出應用鏈概念的項目，通過CosmosSDK，用戶可以方便地定制化發行自己的應用鏈。CosmosIBC更是對標互聯網中的TCP/IP協議，為使用CosmosSDK構建的應用鏈提供原生的互操作性。簡單來說，Cosmos的愿景是構建一個萬鏈互聯的區塊鏈宇宙。

Layer3在互操作性上也下足了工夫。由于相同的技術架構，低廉的交易成本，Layer3之間的跨鏈將具備無信任、快速且便宜的特點，于是可以認為，Layer3之間的流動性是共享的。從互操作性的角度來看，Layer3和Cosmos帶來的功能幾乎相同。

LKVenture投研團隊認為，Layer3與Cosmos最大的不同，在于其與以太坊生態的綁定，這既是優勢，也是劣勢。

提到優勢，主要在于以太坊生態龐大的流動性與用戶量。

Cosmos盡管技術強大，是很多巨頭的發鏈首選，但是仍然無法逃脫市場占有率低的宿命。根據DeifLlma的數據，截止到2023年6月26日，以太坊的TVL為$26.2B，而整個Cosmos生態加起來僅為近$1B。Layer3要想成功，以太坊生態是其中的關鍵要素。

提及劣勢，主要在于與以太坊的高度綁定，喪失了部分主權。

對于使用Cosmos鏈而言，代幣模型完全由項目方根據需求自主設計，代幣賦能強。然而，Layer3鏈的原生代幣會受到以太坊的限制。盡管項目方可以將原生代幣作為Gas代幣賦能，但是無法否認的是，最終交易數據提交至以太坊所消耗的是$ETH。因此，如果Gas代幣用的不是$ETH而是自己發行的原生代幣，項目方需要不斷地將原生代幣兌換成$ETH以提交，最終賦能還是轉移至$ETH。

Layer3的另一個特點在于，任何在Layer3上做的事，實際上都可以遷移到Layer2，本身只取決于DA層的選擇。

如果Layer3所依賴結算的Layer2發生安全漏洞或者活躍度下降，Layer3可以低成本地遷移至其他Layer2，甚至直接依賴Layer1進行DA和結算，變成Layer2。由于其與以太坊生態的高度綁定，Layer3上可能誕生眾多創新玩法。

從Layer3到LayerX的展望

Layer3發展現狀

6月22日，OffchainLabs發布了用于發行ArbitrumOrbitChain的工具。OrbitChain是在ArbitrumLayer2之上的Layer3，可以選擇利用ArbitrumOne,ArbitrumNova,ArbitrumGoerli在內的三條Layer2之一進行結算。用戶可以自己選擇使用Rollup或Anytrust技術，其區別在于Anytrust使用DAC而不用將交易數據提交至鏈上，價格更低廉，但是安全性稍弱。OrbitChain的優勢在于其簡單的發鏈流程、與Arbitrum生態的互操作性、Nitro的即時更新以及Stylus提供的EVM+兼容性。用戶可以無需可地定制化發行任何OrbitChain，但是必須在ArbitrumLayer2上結算，否則需要聯系OffchainLabs或者ArbitrumDAO獲得授權。

6月26日，zkSync發布文章，宣稱將在未來幾周內對現有的開源代碼進行修改，推出ZKStack，讓用戶能夠使用其定制化構建自己的ZK超級鏈。與Arbitrum的OrbitChain不同，ZKStack強調主權與互操作性，用戶根據需求進行完全的定制化，使用ZKStack構建的鏈可以實現無橋的互操作性。ZKStack既能夠用于構建Layer2也能夠構建Layer3，官方并未對其進行限制，沒有要求必須在zkSync上結算。從這點來看，ZKStack提供的主權似乎更強。

作為最早提出Layer3概念的StarkWare團隊，在其Starknet生態中也正在大力培植Layer3的發展，Madara正在為面向公眾的Stack進行測試。在@PragmaOraclehackathon中，有團隊利用Madara在24小時內完成了應用鏈的發行。不過，由于Starknet采用獨特的zk-STARK證明技術，技術成熟度相對較低，可能還需要更長時間的開發來完善產品，之后再面向公眾發布StarknetStack。

當前Layer3生態仍在早期階段，但是隨著各Layer2便捷發鏈工具的推出，相信很快就會有Layer3正式運行。當基礎設施逐漸完善，如何吸引用戶已經成為所有鏈最關注的問題。

Layer3來了，LayerX還會遠嗎？

從技術原理上看，Layer3已經無法通過簡單的堆疊獲得性能上的飛躍。當然，Layer3可以通過定制化來獲得特定的優勢，但是通用性的損失會使得進一步的疊加變得困難。當然，只要愿意，這種層級化的疊加是可以無限進行的，但是，LKVenture投研團隊認為，目前而言這種疊加無法滿足任何的需求，同時會導致系統復雜度的幾何級升高。

最為重要的一點，盡管Layer1-Layer2-Layer3之間的生態關聯緊密，互操作性比傳統的異構鏈之間強，但是彼此之間仍然無法做到生態的完全繼承。在ArbitrumOne上部署的合約，無法直接在OrbitChain上調用；在zkSync上部署的DEX的流動性，無法直接匯聚到ZKStack上。

現在的情況是，商場已經蓋起來了，而且越來越高，但是沒有多少商販和顧客。盡管一層底商人滿為患，但是人們仍然不愿意前往高層商場消費，因為高層的商販數量不如低層多。

因此，LKVenture投研團隊認為，在區塊鏈技術獲得超大規模應用前，Layer3恐怕都很難獲得較高的用戶量。至于Layer4、Layer5……LayerN，即使有各別應用有特定需求，相信也不會打著LayerN的旗號進行宣傳了。

古語云：道生一，一生二，二生三，三生萬物。以太坊擴容的敘事，或將在Layer3終結？可能還需要時間去檢驗。

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