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2025 年第二季度是区块链扩容的现实考验，随着资本不断涌入 Rollup 和侧链，Layer-2 模型的裂痕正在扩大。Layer-2 最初的愿景很简单：扩展 Layer-1，但成本、延迟以及流动性和用户体验方面的碎片化问题却不断累积。
- L2 旨在扩展以太坊，但它们引入了新的问题，同时依赖于可能成为单点故障的集中式排序器。
- L2 的核心是处理排序和状态计算，并使用 Optimistic Rollups 或 ZK Rollups 在 L1 上进行结算。每种方式都有其优缺点：Optimistic Rollups 的最终确定性时间较长，而 ZK Rollups 的计算成本较高。
- 未来的效率在于将计算与验证分离——使用集中式超级计算机进行计算，使用分散式网络进行并行验证，实现可扩展性而不牺牲安全性。
- 区块链的“总订单”模型已经过时；转向本地、基于账户的排序可以解锁大规模并行性，结束“L2 妥协”，并为可扩展、面向未来的 web3 基础铺平道路。
像稳定币支付这样的新项目开始质疑Layer2范式，质疑Layer2是否真的安全，它们的排序器是否更像是单点故障和审查？通常，他们最终会持悲观态度，认为在Web3中，碎片化或许是不可避免的。
我们的未来是建立在坚实的基础之上，还是建立在纸牌屋之上？L2 必须面对并回答这些问题。毕竟，如果以太坊（ETH）的基础共识层天生就快速、廉价且可无限扩展，那么我们现在所知的整个 L2 生态系统就显得多余了。无数的 rollup 和侧链被提议作为“L1 的附加组件”，以缓解底层 L1 的根本限制。这是一种技术债务，一种复杂而碎片化的变通方案，被转嫁给了 Web3 用户和开发者。
为了回答这些问题，有必要将 L2 的整个概念解构为其基本组成部分，以揭示一条更强大、更高效的设计之路。
L2 的剖析
结构决定功能。这是生物学的基本原理，也适用于计算机系统。为了确定L2的合理结构和架构，我们必须仔细研究它们的功能。
本质上，每个 Layer-2 都执行两个关键功能：排序，即对交易进行排序；以及计算和证明新状态。排序器（sequencer），无论是中心化实体还是去中心化网络，都会收集、排序并批处理用户交易。然后执行这批交易，生成更新状态（例如，新的代币余额）。为了确保安全，此状态必须通过 Optimistic Rollups 或 ZK Rollups 在 Layer-1 上结算。
Optimistic Rollup 假设所有状态转换都是有效的，并依赖于一个挑战期（通常为 7 天），在此期间任何人都可以提交错误性证明。这会带来用户体验上的重大损失，即较长的最终确定时间。ZK Rollup 使用零知识证明，在每个状态转换到达 Layer-1 之前，以数学方式验证其正确性，从而实现近乎即时的最终确定性。其缺点是计算量大且构建复杂。ZK 证明器本身可能存在缺陷，从而导致灾难性的后果，而对这些缺陷进行形式化验证（即使可行）的成本也非常高昂。
排序是每个 L2 的治理和设计选择。有些人为了效率（或者可能是为了审查权；谁知道呢）更喜欢中心化的解决方案，而另一些人则为了更公平和更稳健而更喜欢去中心化的解决方案。最终，L2 决定如何进行自己的排序。
状态声明生成和验证是我们可以大幅提升效率的环节。一旦一批交易完成排序，计算下一个状态就变成了纯粹的计算任务，只需一台超级计算机即可完成，只需专注于原始速度，无需任何去中心化开销。这台超级计算机甚至可以在 L2 之间共享！
一旦新状态被声明，其验证就成为一个独立的并行过程。庞大的验证者网络可以并行工作来验证该声明。这也是以太坊无状态客户端和 MegaETH 等高性能实现背后的理念。
并行验证具有无限可扩展性
并行验证具有无限的可扩展性。无论 L2（以及超级计算机）生成声明的速度有多快，验证网络总能通过添加更多验证者来跟上。这里的延迟恰好就是验证时间，一个固定的最小值。这是有效利用去中心化实现的理论最优方案：验证，而非计算。
经过排序和状态验证后，Layer2 的工作就基本完成了。最后一步是将验证后的状态发布到去中心化网络 Layer1，以实现最终的结算和安全保障。
这最后一步暴露了一个显而易见的现实：区块链对于 L2 来说，是糟糕的结算层！主要的计算工作是在链下完成的，但 L2 必须付出巨大的代价才能在 L1 上完成最终确认。它们面临着双重开销：L1 的吞吐量有限，由于其所有交易的线性排序，造成了拥堵和高昂的数据发布成本。此外，它们还必须忍受 L1 固有的最终确认延迟。
对于 ZK Rollups 来说，这只是几分钟的时间。而对于 Optimistic Rollups 来说，则需要一周的挑战期，这是必要但代价高昂的安全权衡。
告别 Web3 中的“全序”神话
自比特币（BTC）诞生以来，人们一直在努力将区块链上的所有交易压缩成一个全序。毕竟，我们讨论的是区块链！不幸的是，这种“全序”范式是一个代价高昂的神话，而且对于 Layer-2 结算来说显然是矫枉过正。讽刺的是，世界上最大的去中心化网络之一和世界上的计算机，其行为却像一台单线程桌面电脑！
是时候继续前进了。未来是本地化、基于账户的排序，只有与同一账户交互的交易才需要排序，从而实现大规模并行性和真正的可扩展性。
全局排序当然意味着局部排序，但这也是一种极其幼稚和简化的解决方案。“区块链”诞生15年后，我们是时候睁开眼睛，亲手打造更美好的未来了。分布式系统科学领域已经从20世纪80年代的强一致性概念（区块链正是实现这一概念的）过渡到2015年释放并行性和并发性的强最终一致性模型。Web3行业也应该继续前进，告别过去，追随具有前瞻性的科学进步。
L2 妥协的时代已经结束。现在是时候构建一个面向未来的基础了，下一波 Web3 的采用将由此而来。
陈晓红是 Pi Squared Inc. 的首席技术官，致力于开发快速、并行且去中心化的支付和结算系统。他的兴趣包括程序正确性、定理证明、可扩展的零知识证明解决方案，以及将这些技术应用于所有编程语言。陈晓红在北京大学获得数学学士学位，并在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获得计算机科学博士学位。
