以太坊:以太坊苦高Gas費久矣 那么Layer2的Arbitium生態發展得怎樣？

每當 Gas費再次暴漲時，一場關于以太坊區塊鏈的可擴展性的討論便又再次回到了舞臺中央。

實際上，高昂的Gas費只是以太坊現存問題冰山一角，對交易的需求仍然多于以太坊區塊鏈每次實際能夠承擔的數量是根本原因。

本文試圖從擴展方案是什么為起點，科普當前擴展方案的種類，最后介紹歸納Arbitium擴展方案的生態系統。

以太坊Gas Fee

擴展是指增加交易吞吐量（可處理的交易數量）和提高交易速度。下圖羅列了當前所有可行的擴展方案

當前所有擴展方案 @yasminekarimi_

可以從圖中發現，擴展方案被分為了layer1（第一層）和layer2（第二層）兩類，他們又分別是什么呢？

以太坊首個POS區塊獎勵超7.2萬美元:金色財經報道，北京時間9月15日14時42分，據歐科云鏈OKLink多鏈瀏覽器監測，以太坊執行層（即此前主網）與共識層（即信標鏈）于區塊高度15537393觸發合并機制，首個PoS區塊高度為15537394，該區塊獎勵高達45.03個ETH，按當前價格計算價值超7.2萬美元。[2022/9/15 6:58:24]

layer1擴展方案

layer1擴展方案處理底層協議，也就是主網區塊鏈本身的代碼，以此來提高區塊鏈的交易能力。

Layer1擴展方案本身可以分為：協議改進、分片兩種。

協議改進：

協議改進是對底層協議所做的改變，以擴大交易吞吐量。

具體而言是通過增加一個區塊中可放置的交易數量（僅在短期內可持續），減少區塊創建之間的時間差，或通過從工作量證明共識模式到權益證明POS的結構性轉變來實現

分片：

分片將一個區塊鏈的計算任務和數據空間劃分為多個鏈（以太坊2.0有63個以上）。

以太坊核心開發者提出將難度炸彈實施時間推遲兩個月:6月13日消息，在以太坊測試網執行 The Merge 并反映出一些錯誤后，以太坊開發人員提出 EIP-5133 將難度炸彈推遲到 2022 年 8 月。據了解，難度炸彈是一條 The Merge 的關鍵催化劑，這可能意味著等待 The Merge 的時間將更長。（decrypt）[2022/6/13 4:21:10]

分片區塊鏈協議自然意味著將初始網絡的節點分為更小的組，每個組負責批準待定交易的獨特子集并存儲全局狀態的子集。

layer2擴展方案

Layer2是指在底層區塊鏈協議之上運行以提高其可擴展性和效率的網絡或技術。

例如比特幣和閃電網絡之間的關系，說白了就是跟以太坊主網一樣，但更快！

這類擴展解決方案需要將區塊鏈協議的部分交易負擔轉移到相鄰的系統架構（隔壁老王），隔壁老王處理好了然后才向主區塊鏈報告以最終確定其結果。

通過將大部分數據處理抽象到輔助架構，底層區塊鏈變得不那么擁擠——最終更具可擴展性。

USDC Treasury在以太坊上增發超1996萬枚USDC:Whale Alert數據顯示，北京時間7月1日20:56，USDC Treasury在以太坊上增發19960300 USDC，增發哈希為：0x7c91f7f52ab2006db186c3b0418e6d789d2d359c5579d4180afcd6cb60906d4f。[2021/7/2 0:21:19]

Layer2擴展方案可就多啦！因為疊層協議的改變必然有限，但“疊疊樂”的方法可就多了去了。

側鏈：側鏈是與區塊鏈相鄰的交易鏈，通常用于大批量交易。側鏈使用獨立的共識機制——即與原始鏈分離——可以針對速度和可擴展性進行優化。交易都讓側鏈做了，主網以太坊就只需要維護整體安全，確認批量交易記錄，就通暢多了，比如Polygon。

嵌套區塊鏈（Plasma）：

嵌套的第 2 層區塊鏈在主鏈之上運行。基本上，第 1 層設置參數，而嵌套的第 2 層區塊鏈執行流程。

一個主鏈上可以有多個區塊鏈級別。將其視為典型的公司結構。不是讓一個人（例如，經理）完成所有工作，而是經理將任務指定給下屬，他們在完成各自的任務后向經理匯報。

數據：以太坊礦工每日收入一個月內漲超60％:Sparkpool礦池追蹤的數據顯示，以太坊礦工的每日收入在一個月內飆升了60％以上，超過了同期的ETH價格上漲。分析稱，盈利能力的上升，得益于該網絡交易費用的飆升，以及在與其它礦商的競爭中增長相對緩慢。（Coindesk）[2020/7/27]

通過這樣做，在提高可擴展性的同時減輕了管理者的負擔。

狀態通道：

狀態通道允許區塊鏈參與者之間進行雙向通信。這樣做，參與者可以減少等待時間，因為沒有第三方（例如礦工）參與該過程，在完成整個交易集之后，他們將最終的通道狀態添加到區塊鏈中。這一類擴展典型為閃電網絡。

Rollups：

Rollups通過在單個“批次”中進行匯總交易，使用壓縮工具（例如，減少價值長度的科學符號，以字節為單位）以及在鏈外驗證它們，然后將狀態數據存儲在第1層擴展方案上，從而來擴大主網。

壓縮和批處理帶來了更高的吞吐量，使得每個交易的速度加快以及成本最小化。

layer1和layer2的關系

動態 | 以太坊鏈上逾131萬枚USDC被銷毀:據Whale Alert監測， 北京時間8月26日15點18分，以太坊鏈上1,310,320 枚USDC被銷毀。[2019/8/26]

從下圖中可以清晰的觀察到layer1和layer2的區別，layer1是在主鏈上進行改動，而layer2是在主鏈之上進行鏈的疊加。

Layer1、layer2關系示意圖

Arbitrum 技術是眾多layer2解決方案之一，從屬于上文中提到的Rollups類方案。但Arbitrum是Optimistic Rollup，也即樂觀主義Rollups。

這種樂觀體現在：只有當一個節點懷疑某個交易是欺詐性的，才會進行證明計算，從而進一步提高交易速度和吞吐量。也就是說Optimistic Rollup是遵從“人本善”之理。

僅僅擴大規模是不夠的。在增加其交易吞吐量的同時，區塊鏈必須保留區塊鏈技術的兩個基本屬性：去中心化和安全。這就是所謂的區塊鏈三難問題。

截至目前，唯一能滿足這三個要素的以太坊擴展方案就是像Arbitrum這樣的rollups。

在處理能力方面，Arbitrum應該可以實現40000個TPS，與使用以太坊底層擴展相比，有5倍的平均成本優勢。

除此之外，Arbitrum實際上正在努力將費用進一步降低90%-95%。

Arbitrum是截至目前最兼容EVM的第2層擴展方案。這使得開發人員將現有的以太坊應用程序遷移到rollups上幾乎是不費吹灰之力的，因為他們不需要重寫代碼。

Arbitrum目前可以支持不計其數的dApp，是最大的以太坊第二層網絡。

Arbitrum 每日交易量一直在上升，截至今日2021年11月30日日交易數達到2902筆。

Arbitrum日交易數

截至2021年11月30日，Arbitrum上的總鎖倉量已達到24.3億美元

Arbitrum鎖倉量

Arbitrum每日新增錢包數也持續上升，達到每日新增186條，總錢包地址達到291876條。

Arbitrum日新增錢包數

自8月31日Arbitrum One上線以來，越來越多的項目陸續宣布與之達成合作，從下面這張生態圖也可以看出，Arbitrum生態也越來越豐富。

Arbitrum生態可以分為跨鏈橋類、錢包類、工具類以及dapps，如下圖所示。

Arbitrum One生態圖概覽

錢包類

錢包列表如下，包含傳統錢包、DeFi錢包、智能合約錢包以及其他基礎設施。

工具類

Dapps去中心化應用

跨鏈橋類

從上述整體上看Arbitrum是一個有未來的layer2，有著強大的性能、良好的兼容性、完整的生態等等。

在以太坊2.0到來之前，Arbitrum提供了一個近乎完美的解決方案，期待Arbitrum的未來！

作者：Jasur

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