以太坊作为智能合约和去中心化应用（DApps）的领军平台，其强大的生态系统背后也面临着一个日益严峻的挑战——可扩展性，高昂的交易费用（Gas费）和较慢的交易确认速度，在一定程度上限制了以太坊在大规模应用场景下的普及，为了解决这一“不可能三角”（去中心化、安全性、可扩展性）中的可扩展性瓶颈，以太坊二层网络（Layer 2，简称L2）应运而生，并迅速成为以太坊生态发展的重要方向。

以太坊二层网络（L2）项目究竟有哪些呢？它们是如何工作的，又各自有哪些特点？本文将为您梳理当前主流及备受关注的L2项目。

什么是以太坊二层网络（L2）？

L2是构建在以太坊主网（Layer 1，简称L1）之上的协议层，它将大部分的计算和交易处理从L1转移到L2进行，从而大幅提高交易速度、降低交易成本，同时最终将交易结果安全地提交回L1以保证其安全性和最终性，L2可以看作是L1的“扩容助手”，在不牺牲以太坊核心安全性的前提下，为其注入强大的处理能力。

主流的以太坊二层网络（L2）项目分类与举例

L2项目主要基于几种核心技术路线,包括状态通道（State Channels）、侧链（Sidechains）、Rollups（其中又分为Optimistic Rollups和ZK-Rollups），以下将围绕最主流的Rollups技术，介绍几个代表性的L2项目：

基于Optimistic Rollups（乐观汇总）的项目

Optimistic Rollups假设交易是有效的，除非有人提出欺诈证明，它通过将交易数据批量提交到L1，并在L2上执行计算，然后在L1上发布状态根，如果在一定时间内没有有效的欺诈证明，状态根即被最终确认。

• Arbitrum (Arbitrum One, Arbitrum Nova)

  • 特点：由Offchain Labs开发，是目前TVL（总锁仓价值）和用户量最高的L2项目之一，Arbitrum One以其高度的EVM兼容性、优秀的开发者体验和强大的安全性著称，Nova则是其更注重低成本和高速的版本，适合对Gas费更敏感的应用。
  • 优势：成熟的生态系统，支持众多主流DeFi和NFT项目，交易速度快，成本低。

• Optimism (OP Mainnet, Base)

  • 特点：由Optimism Labs开发，是最早一批上线的Optimistic Rollups项目之一，它同样强调EVM兼容性，并采用了独特的“递归证明”（Recursive Proof）技术来压缩数据，Optimism正在构建其“Superchain”愿景，Base是其与Coinbase合作开发的、更注重去中心化和可访问性的L2网络。
  • 优势：强大的社区支持和开发者生态，简洁的架构，积极推动以太坊生态的公共产品。

基于ZK-Rollups（零知识汇总）的项目

ZK-Rollups使用零知识证明（ZK-SNARKs或ZK-STARKs）来生成一个加密证明，证明L2上的交易执行是正确的，然后将这个证明和交易数据一起提交到L1，L1验证证明即可确认状态，无需等待挑战期，安全性更高，且理论上可以实现更高的吞吐量。

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  StarkNet (StarkWare)

  • 特点：由StarkWare开发，采用STARKs零知识证明技术，StarkNet不仅仅是一个L2，更是一个去中心化的ZK-Rollup L1网络（有时被称为L1.5），具有强大的可扩展性和隐私保护能力，它使用Cairo语言编写智能合约，虽然与Solidity不完全兼容，但提供了更强大的表达力。
  • 优势：极高的理论吞吐量，无需信任假设，强大的隐私性，适合构建复杂的DeFi应用和大规模游戏。

• zkSync Era (zkSync)

  • 特点：由Matter Labs开发，是最成熟的ZK-Rollup项目之一，zkSync Era完全兼容以太坊的Solidity语言和EVM，使得开发者可以轻松地将现有DApp迁移过来，它使用ZK-SNARKs技术，并正在向“Turbocharged”版本演进，以实现更高的效率和更低的成本。
  • 优势：出色的EVM兼容性，快速的交易确认，低廉的费用，活跃的开发者社区。

• Scroll

  • 特点：一个新兴的ZK-Rollup项目，同样致力于提供与EVM完全兼容的开发体验，Scroll采用了优化的ZK-SNARKs证明系统，目标是实现高吞吐量和低成本，同时保持对开发者的友好。
  • 优势：强大的团队背景，积极的技术迭代，吸引了大量项目和用户的关注。

• Polygon zkEVM

  • 特点：Polygon（前身为Matic Network）推出的与EVM完全兼容的ZK-Rollup解决方案，它结合了Polygon在生态建设方面的经验和ZK-Rollup的技术优势，旨在为以太坊提供一个高性能、低成本的ZK-EVM环境。
  • 优势：Polygon强大的生态网络支持，完全的EVM兼容性，丰富的应用场景。

其他值得关注的技术或项目

• Celestia (模块化区块链，为L2提供数据可用性层)

  虽然Celestia本身不是严格意义上的L2,但它作为一种模块化区块链的数据可用性（DA）层，为众多L2项目提供了重要的基础设施支持，L2可以将交易数据发布到Celestia，以较低的成本确保数据可用性，从而减轻以太坊主网的负担。

• dYdX (基于 StarkEx 的去中心化交易所)

  dYdX曾经是一个知名的订单簿式DEX,后来迁移到了基于StarkWare的StarkEx（一种ZK-Rollup解决方案）上，实现了高性能和低交易成本，是L2在DeFi领域成功应用的典型案例。

L2项目的共同优势与未来展望

无论是Optimistic Rollups还是ZK-Rollups，主流的L2项目都致力于为以太坊带来以下核心优势：

1. 更高的交易吞吐量：TPS远高于以太坊主网。
2. 更低的交易费用：用户支付Gas费大幅降低。
3. 更快的交易确认速度：交易确认时间从分钟级缩短至秒级。
4. 保持以太坊的安全性：最终依赖以太坊主网进行结算和保证安全性。

随着L2技术的不断成熟和生态的日益丰富,我们有理由相信，以太坊将通过这些“扩容引擎”更好地承载全球去中心化应用的浪潮，实现更广泛的应用落地和用户接纳，不同类型的L2项目（如Optimistic和ZK-Rollups）可能会在不同场景下各擅胜场，共同构建一个更加繁荣、高效和低成本的以太坊生态系统。

对于用户和开发者而言,了解这些L2项目的特点和差异，将有助于更好地选择适合自己需求的平台和应用，共同迎接以太坊L2时代的到来。