【#區(qū)塊鏈# #Layer2 賽道研究報告：Arbitrum、Optimism、Base、zkSync、StarkNet 和 Linea#】

目前來看 Optimistic Rollups 仍然占據(jù)最大的市場份額，zk-Rollups 的成長和發(fā)展也需要時間來驗證。

撰文：MIIX Capital

前言

Gas Fee 問題和其有限的 TPS，是影響公鏈普及和大規(guī)模落地的最大問題，因此 Layer2 形式的擴(kuò)容解決方案應(yīng)運(yùn)而生。Layer2 技術(shù)經(jīng)歷了狀態(tài)通道、Plasma、Rollup 的發(fā)展歷程，每一次技術(shù)的轉(zhuǎn)變都是對上一代技術(shù)的迭代與改進(jìn)。

由于 OP 的可拓展性仍然達(dá)不到要求以及退出期太長，當(dāng)前 ETH 的最新路線圖均是圍繞以 ZK Rollup 作為中心的升級路線，包括當(dāng)前使用 OP 技術(shù)的 Optimism 也在積極探索 OP+ZK 混合證明方案。但是就目前來看 Optimistic Rollups 仍然占據(jù)最大的市場份額，zk-Rollups 的成長和發(fā)展也需要時間來驗證。

1、Layer2 賽道概覽

縱覽 Layer2 賽道，當(dāng)下的競爭非常激烈，目前已經(jīng)上線主網(wǎng)的按照 TVL 排名如下：

正在測試網(wǎng)階段的 Layer2 部分如下：

從數(shù)據(jù)看，已經(jīng)上線主網(wǎng)的 Layer2 中，仍然是 OP 技術(shù)占據(jù)大部分 TVL，主要是因為 OP 技術(shù)的良好用戶體驗以及高 TPS，讓這類型的 Layer2 能夠牢牢占據(jù)生態(tài)的先發(fā)優(yōu)勢。

2、Optimistic Rollups 和 zk-Rollups

2.1 Optimistic Rollups

Optimistic Rollups 是一種基于樂觀性驗證的二層擴(kuò)容方案，即默認(rèn)提交的區(qū)塊是正確的，除非有人提出質(zhì)疑。它同樣需要 RollupOperator 將許多鏈下交易聚合成一個批次，之后計算批次交易產(chǎn)生的新狀態(tài)（如余額、合約狀態(tài)等）并生成一份鏈下狀態(tài)更新，然后將鏈下狀態(tài)更新、相關(guān)數(shù)據(jù)提交到主鏈，這個狀態(tài)默認(rèn)是正確的，不需要額外驗證；但是在狀態(tài)更新提交后，會有一個固定的挑戰(zhàn)期，在此期間，任何人都可以通過提供欺詐證明來質(zhì)疑提交的狀態(tài)更新的有效性，與被質(zhì)疑狀態(tài)的相關(guān)的整個交易將通過 EVM 運(yùn)行檢驗,如果證明狀態(tài)更新是錯誤的，提交者會被懲罰 ( 扣除押金 )，同時鏈上狀態(tài)會回滾到正確的狀態(tài)；如果在挑戰(zhàn)期內(nèi)沒有人質(zhì)疑狀態(tài)更新,或者質(zhì)疑被證明是錯誤的，那么鏈上狀態(tài)會根據(jù)提交的狀態(tài)更新進(jìn)行更新。

2.2 ZK-Rollups

zk-Rollups 是一種基于零知識證明的二層擴(kuò)容方案。首先由 RollupOperator 組件將多個鏈下交易聚合成一個批次，之后使用零知識證明 ( 例如 zk-SNARKS 或 zk-STARKs) 生成一個簡潔的證明文件，這個證明可以驗證整個批次的交易的有效性，而不需要逐一檢查每筆交易；然后將證明及相關(guān)的數(shù)據(jù)提交到主鏈，主鏈通過驗證證明的正確性，確保交易是有效的；主鏈驗證通過后，鏈上合約會根據(jù)證明中的數(shù)據(jù)更新鏈上的狀態(tài)。這意味著，盡管交易是在鏈下進(jìn)行的，但鏈上狀態(tài)仍然得到了更新,確保了數(shù)據(jù)的一致性。

注：零知識證明 (Zero-KnowledgeProof,簡稱 ZKP) 是一種密碼學(xué)概念，它允許一個證明者向驗證者證明某個陳述為真，而無需透露任何關(guān)于該陳述的其他信息。簡而言之，零知識證明可以讓一個人證明他擁有某種信息，而不需要透露這個信息本身。

2.3 ZK 與 OP 的比較分析

ZK 和 OP 各有各的特點，我從下面 5 個不同角度對他們進(jìn)行了分析,以供各位根據(jù)自己的傾向去評判：

驗證方式:

• OP 是通過欺詐證明 (fraud proofs) 驗證交易，先假設(shè)交易默認(rèn)是有效的，除非有人提交證據(jù)證明某筆交易無效。這需要鏈下用戶和節(jié)點持續(xù)監(jiān)測，以確保 RollupOperator 沒有作惡；
• ZK 是通過零知識證明 ( 例如 zk-SNARKs 或 zk-STARKs) 驗證交易，由 ZK 生成一個簡潔的證明來確保批次中的交易有效性，無需逐一檢查每筆交易；

安全性:

• OP 默認(rèn)假設(shè)交易有效，可能存在一定的安全風(fēng)險，需要鏈下用戶和節(jié)點積極監(jiān)測交易以確保安全性；
• ZK 基于零知識證明的驗證方式，為其提供了較高的安全性，因為它需要生成一個證明來確保交易有效；

吞吐量與性能:

• OP 具有較快的鏈下交易處理速度，但因為需要等待欺詐證明的挑戰(zhàn)周期 m 鏈上驗證可能需要更長時間；
• ZK 生成零知識證明需要一定的計算資源，但鏈上驗證速度較快，一旦證明生成主鏈就可以快速驗證；

通用性:

• OP 完全兼容 EVM，眾多 DAPP 可以直接遷移，計算復(fù)雜度低，適用于通用的智能合約執(zhí)行和復(fù)雜計算；
• ZK 技術(shù)仍然處于發(fā)展中，目前在通用智能合約和復(fù)雜計算方面的應(yīng)用受到一定限制；

成本:

• OP 具有較低的鏈下交易成本；
• ZK 生成零知識證明需要一定的計算資源，可能導(dǎo)致較高的鏈下交易成本；

總的來說，Optimistic Rollups 和 zk-Rollups 分別具有各自的優(yōu)缺點，Optimistic Rollups 更適合處理復(fù)雜的能合約場景，具有較好的以太坊兼容性；而 zk-Rollups 在安全性和隱私保護(hù)方面具有優(yōu)勢。雖然由于 OP 技術(shù)的固有弊病，以太坊有圍繞 ZK 技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)容的發(fā)展趨勢，但是技術(shù)迭代不是一朝一夕，OP 技術(shù)的 Layer2 同樣在研發(fā) OP+ZK 混合證明技術(shù)，OP 和 ZK 誰能主導(dǎo)未來還未成定論。

3、Layer2 賽道數(shù)據(jù)分析

ZK 或者 OP 一直是人們討論或爭論的焦點，但最終還是要看市場的選擇，下面我們分別從交易量、TVL、TPS 等等數(shù)據(jù)維度，來看下 Layer2 賽道詳細(xì)狀態(tài)。

3.1 Layer2 鏈上交易量遠(yuǎn)超主網(wǎng)

Layer2 的總計每日交易量，已經(jīng)大幅度超越以太坊主網(wǎng)，預(yù)計隨著 Layer2 的持續(xù)發(fā)展，未來這一趨勢將一直持續(xù)下去，特別是 Dencun 升級以后，未來以太坊的交易將分為傳統(tǒng)交易 calldata 存放，Rollup 的交易 blob 存放，預(yù)計 EIP-4844 對 Rollup 的整體擴(kuò)容在 3–5 倍。筆者預(yù)計，隨著 Dencun 升級臨近，ETH/BTC 的匯率也將上漲，因此值得關(guān)注 Layer2 鏈上數(shù)據(jù)的異動情況。

3.2 TVL 與市場份額占比

TVL 方面，Arbitrum 穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)約 50% 左右的市場份額，在最高峰時能夠占據(jù) 65% 左右的市場份額。第二三名分別為 OP 以及 Base。三者均為 OP 技術(shù)的 Rollup。

雖然 2023 年 12 月 09 日 Arbitrum TVL 達(dá)到了歷史新高的 84.8 億美元，但它的市場占有率一直在下降，主要原因是 OP 的強(qiáng)勢上升以及多個 Layer2 主網(wǎng)上線的稀釋。OP 的 20 億美元流通市值也超過 Arbitrum 的 13 億美元流通市值，而全流通市值方面 OP 僅僅比 ARB 少 10 億左右，市場對于 OP 的未來看好程度高于 Arbitrum，對其定價也略高。

Base 的 TVL 在近期獲得了提升，主要得益于 Base 鏈的 Seamless，Coinbase 宣布上線 Base 生態(tài)借貸協(xié)議 Seamless Protocol 治理代幣 SEAM，SEAM 將成為第一個也是目前唯一一個在 Coinbase 交易的 Base 生態(tài)原生項目代幣。因此大量用戶產(chǎn)生了對 Base 鏈的項目交互空投預(yù)。

3.3 Layer2 的盈利和趨勢分析

近三個月，與其他項目比較，Linea 的 Gas 產(chǎn)生較多，主要原因是是 Linea 的技術(shù)仍然處于迭代過程，整體的 Gas Fee 不理想。從平峰來看，zkSync Era 貢獻(xiàn) Gas 較多，主要來源是空投預(yù)期交互。

目前 Layer2 的整體盈利模式并不清晰，作為公共基礎(chǔ)設(shè)施很難對用戶進(jìn)行額外收費(fèi)，因此 Layer2 主要依靠融資以及發(fā)行代幣進(jìn)行開發(fā)運(yùn)營。

對比已發(fā)行代幣和以太價格：OP 相比以太坊和其它 Layer2 顯得更為強(qiáng)勢，筆者認(rèn)為主要是其敘事（OP+ZK 以及 OP Stack）更為完備和更多的資本支持，讓市場對它擁有了更高的期待，預(yù)估其后續(xù)的上行空間也更為廣闊。隨著 Dencun 升級進(jìn)入倒計時，OP 和原生已發(fā)幣的龍頭項目都正在受到市場高度關(guān)注。

2.4 最新 TPS 數(shù)據(jù)對比

由于鏈上銘文行情的火熱，各個 Layer2 項目的實時 TPS 也屢創(chuàng)新高，zkSync Era 最大 TPS 上升至 62，Arbitrum 排名第二為 58，而 Base 和 OP 并沒有受益于本次銘文行情，其 TPS 沒有新的土坯型數(shù)據(jù)。但目前 TPS 的數(shù)量級仍然難以承受未來十億級用戶的同時交互，Layer3 可能將會是未來必須要面對的解決方案。

2.5 頭部項目對比分析

從活躍地址看：

近三個月，zksync Era 的總活躍地址數(shù)保持較為穩(wěn)定，平均每日活躍地址數(shù)在 20 萬左右；而 Arbitrum 和 OP 這種發(fā)幣后，Arbitrum 維持在每日 15 萬左右，OP 維持在每日 6 萬左右。我們看到 Arbitrum 的生態(tài)粘性顯著高于 OP，但是市場對于 ARB 的定價低于 OP，其主要原因是：

1. OP Stack 有大量資本和開發(fā)者進(jìn)行支持；

2. OP 作為以太坊官方支持的 Layer2，未來將會轉(zhuǎn)向 OP+ZK 混合證明；

從交易量和 TVL 來看：

Arbitrum 數(shù)據(jù)遙遙領(lǐng)先，zkSync 排名第二，另外 StarkNet 因為官方確認(rèn)空投快照，本月新用戶數(shù)大幅增加。筆者猜測，ZK 系的 zkSync 以及 StarkNet 可能在今年底或者明年 Q1 宣布空投細(xì)則。根據(jù)歷史經(jīng)驗，空投期的 Rollup，生態(tài)內(nèi)的項目 TVL 均會有短期的較大漲幅，這對生態(tài)內(nèi)已經(jīng)發(fā)行代幣的原生項目有顯著加成，幣價有較大概率上行。

4、Layer2 賽道生態(tài)研究

市場份額 Top10，Op Rollups 系的 Optimism、Arbitrum 占據(jù)了 80% 以上份額，相比起來 Zk Rollups 系略顯不足，但是做為 Layer2 生態(tài)的重要組成和備受矚目的潛力方案，Zk Rollups 與 Op Rollups 在競爭中各自發(fā)展并相互借鑒，下面我們結(jié)合目前的市場表現(xiàn)，選擇 Arbitrum、Optimism、Base、zkSync、StarkNet 和 Linea 作為目標(biāo)就習(xí)慣詳細(xì)解讀：

4.1 Arbitrum 生態(tài)

作為一種 Layer 2 擴(kuò)展解決方案，Arbitrum 使用 Optimistic 的 Rollups 來增加吞吐量并降低 Gas Fees。它通過將多個交易捆綁成一個批次，然后將它們提交到以太坊主網(wǎng)來實現(xiàn)這一點。Arbitrum 與以太坊智能合約兼容，這意味著它可以與現(xiàn)有的 dApp 和 DeFi 協(xié)議一起使用。

就目前來說，Arbitrum 的生態(tài)質(zhì)量高于其它 Layer2，其原生生態(tài)更多。由于 Arbitrum 引領(lǐng)并經(jīng)歷了 Layer2 市場的火熱，對比其他項目，Arbitrum 生態(tài)內(nèi)原生項目更為知名（比如 Radiant Capital、GMX、Camelot、Treasure DAO）。從每日活躍用戶數(shù)來看，Arbitrum 是去除空投預(yù)期以后，用戶粘性最高的 Layer2。接下來，我們將分別探討各個 Layer2 的原生生態(tài)的發(fā)展現(xiàn)狀，特別是未發(fā)幣的 Layer2：

GMX

Arbitrum 生態(tài)的在 DEFI 類別中，包括了 GMX、Radiant Capital、Camelot，但 Arbitrum 的 DeFi 生態(tài)更加具有生態(tài)獨(dú)特性，許多 DeFi 項目均是基于 GMX 流動性池進(jìn)行搭建。

近期，GMX 的整體交易量隨著行情整體上漲而有所回升，幣價也與其呈現(xiàn)正相關(guān)。隨著 OKX 錢包通過 GMX 集成增加 50 倍杠桿交易，筆者預(yù)計如果行情后續(xù)進(jìn)一步上漲，可能會帶來 GMX 鏈上交易量的上漲，進(jìn)而促進(jìn) GMX 代幣的有機(jī)上漲。

Treasure Dao

Treasure Dao 是 Arbitrum 生態(tài)內(nèi)的非 DeFi 的項目，是偏向創(chuàng)意與可玩性的輕質(zhì)化休閑游戲。

由于 3A 游戲主要注重工業(yè)化生產(chǎn)能力，對資金要求很高，所以筆者認(rèn)為在與傳統(tǒng) Web2 游戲的競爭中，輕質(zhì)化的創(chuàng)意游戲很可能是破局的關(guān)鍵。它可以快速迭代尋求最好的經(jīng)濟(jì)模型并且也能給用戶帶來即時樂趣，而不是繁重的升級、打金，因為這往往不可持續(xù)。

4.2 Optimism 生態(tài)

Optimism 也是使用 optimistic Rollups 技術(shù)來增加吞吐量和降低 Gas Fees 的 Layer2 擴(kuò)展解決方案，也是第一個讓大量用戶從 L1 橋接資金的過程獲得以太坊的安全保證，而無需支付高昂的 gas 費(fèi)。它旨在與以太坊智能合約兼容，并支持以太坊虛擬機(jī)（EVM）。Optimism 還提供了一種名為「欺詐證明」的功能，允許用戶挑戰(zhàn)無效交易。

由于 OP 內(nèi)生態(tài)的創(chuàng)新能力較弱，與 Arbitrum 相比，OP 生態(tài)略顯薄弱，市場也沒有大規(guī)模對 OP 生態(tài)內(nèi)原生項目跑出來。但是其在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面頗有進(jìn)展，如模塊化代碼庫 OP Stack 和 OP+ZK 混合證明等，均有資本的大力支持與推動。目前 OP 內(nèi)已經(jīng)發(fā)行代幣的原生項目主要是 Velodrome，其他多是非原生項目項目，生態(tài)建設(shè)表現(xiàn)一般。

4.3 Base 生態(tài)

Base 是由市值 200 億美元的加密巨頭 Coinbase 所打造的 Layer2 網(wǎng)絡(luò)，主要利用 OP Stack 技術(shù)在以太坊網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)的 Optimistic Rollup。它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供商主要包括 Blockdaemon、QuickNode 和 Blast、Safe Wallet、區(qū)塊瀏覽器 Etherscan 和 Blockscout，以及數(shù)據(jù)索引器 The Graph 和 Covalent 等。Base 的原生項目較多，包括 Velodrome 開發(fā)的 Aerodrome、Seamless Protocol、friend.tech 等，這些均已經(jīng)成為 Base 的龍頭項目。

Seamless

目前 Seamless 已經(jīng)發(fā)幣，用戶可以押注 Aerodrome 和 Friend.tech 等代幣預(yù)期。Seamless 不具備獨(dú)特的創(chuàng)新功能，但是由于其代幣上線 Coinbase，因此引起人們對該生態(tài)內(nèi)部原生項目的關(guān)注。

Friend.tech

Frien.tech 是通過買賣 KOL 代幣來獲得與 KOL 直接交流的機(jī)會，事實證明這套機(jī)制仍然無法持續(xù)。

Fren Pet

Fren Pet 是一個養(yǎng)成類型的像素級游戲，通過各種代幣經(jīng)濟(jì)學(xué)來運(yùn)作寵物養(yǎng)成，目前看來 Fren Pet 作為 Web3 游戲，同樣更側(cè)重代幣經(jīng)濟(jì)學(xué)，而忽略了游戲本身的樂趣性。

4.4 zkSync 生態(tài)

zkSync 是使用零知識證明來來增加吞吐量和降低 Gas Fees 的 Layer2 擴(kuò)展解決方案，它被設(shè)計為與以太坊智能合約兼容，并支持以太坊虛擬機(jī)（EVM）。zkSync 還提供了一個名為「zkPorter」的功能，允許用戶聚合交易并進(jìn)一步降低 Gas Fees。

與其它生態(tài)中 DEX 形成強(qiáng)大的馬太效應(yīng)不同，zkSync 上的 DEX 競爭尤為激烈，目前還沒有亮眼的 Lending 業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，因此這個眾多開發(fā)者和 VC 押注 zkSync 生態(tài)。

Dmail Network

Dmail Network 是 zkSync 上郵箱相關(guān)的應(yīng)用，曾經(jīng)獲得 ETH 黑客松一等獎。目前 Dmail Network UAW 主要是空投預(yù)期帶來的交互次數(shù)提升。

Tevaera

Tevaera 是類似于 Arbitrum 上 Treasure Dao 的游戲平臺，但是其游戲質(zhì)量較差，目前仍然在發(fā)展階段需要持續(xù)關(guān)注。

4.5 StarkNet 生態(tài)

StarkNet 是使用 zk-rollups 來增加吞吐量并降低 gas Fees 的 Layer2 擴(kuò)展解決方案。它被設(shè)計為與以太坊智能合約兼容，并支持以太坊虛擬機(jī) (EVM)。StarkNet 還提供了一個名為「validium」的功能，允許用戶在鏈外執(zhí)行更復(fù)雜的計算。

由于技術(shù)原因，StarkNet 的 TPS 較為受限，Gas Fee 偏高，導(dǎo)致整個生態(tài)建設(shè)落后。但是受益于 StarkNet 內(nèi)開發(fā)環(huán)境，許多的創(chuàng)新項目在孵化孕育：

• StarkWare 首個提出用遞歸技術(shù)縱向拓展以太主網(wǎng)，提出了 Layer3；
• 去中心化的排序器 Madara；
• 動態(tài)可升級 NFT 標(biāo)準(zhǔn) StarkSheet；
• 首個完整提出 Uniswap V4 hooks 落地方案的 Ekubo（目前 Ekubo 正在幫助 Uniswap 完善 V4 版本）；
• 全鏈游戲、全鏈游戲引擎；

也正是由于用戶交互體驗的不足，大大提高了投機(jī)用戶的進(jìn)入門檻，這讓它成為行業(yè) Builder 重點關(guān)注機(jī)會生態(tài)，值得人們在無人的荒地進(jìn)行早期探索。

4.6 Linea 生態(tài)

Linea 是使用 zk-rollups 來增加吞吐量并降低 gas Fees 的 Layer2 擴(kuò)展解決方案。它不使用轉(zhuǎn)譯器或自定義編譯器為 Solidity 智能合約生成 ZK 證明，采用的是編譯后的 Solidity 字節(jié)碼。不僅可以降低漏洞和黑客攻擊的表面風(fēng)險，且他們提供的創(chuàng)新證明者設(shè)計可確保更快的交易速度和更低的 Gas?成本。

Linea 與 Metamask 同屬于 Consensys，擁有極為龐大的流量入口，由于其采用了 ZK 技術(shù)導(dǎo)致用戶體驗較，暫時落后于同一時期推出較為類似的 Base（Base 選擇了 OP）。

Linea 生態(tài)整體創(chuàng)新能力不足，原生項目只有 Lending 協(xié)議 Mendi Finance，且非 DeFi 項目相比其他 Layer2 的建設(shè)一直落后很多。

5、總結(jié)

Layer2 戰(zhàn)爭仍在繼續(xù)，所有 Rollup 在運(yùn)行過程中也在探索許多去中心化和擴(kuò)容解決方案，包括去中心化的排序器網(wǎng)絡(luò)、模塊化如 ZK Stack 和 OP Stack、Layer3、OP+ZK 混合證明技術(shù)、賬戶抽象等等。

從目前來看，EVM 生態(tài)的擴(kuò)容方案最終將從主網(wǎng)走向 Layer2，OP 走向 ZK，Layer2 走向 Layer3，但 Layer2 賽道仍然處于非常早期。每條 Rollup 都有其自己在競爭激烈市場中生存之道：Arbitrum 豐富獨(dú)特的 DeFi 生態(tài)，StarkNet 的強(qiáng)創(chuàng)新力和創(chuàng)新項目，Optimism 的資本支持，zkSync 的戰(zhàn)略眼光，Base 的強(qiáng)大創(chuàng)新和資源等。

隨著 Dencun 升級臨近，以 Layer2 為中心的 EVM 時代即將開啟，對投資者來說是一片擁有絕佳機(jī)會的潛在市場，對開發(fā)者來說是吸納下一個十億用戶的極好機(jī)會。

參考資料：

頭等倉《Ulvetanna 研報》

頭等倉《zkSync Era 研報》