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2025 年第二季度是區塊鏈擴容的現實考驗，隨著資本不斷湧入 Rollup 和側鏈，Layer-2 模型的裂痕正在擴大。Layer-2 最初的願景很簡單：擴展 Layer-1，但成本、延遲以及流動性和用戶體驗方面的碎片化問題卻不斷累積。
- L2 旨在擴展以太坊，但它們引入了新的問題，同時依賴於可能成為單點故障的集中式排序器。
- L2 的核心是處理排序和狀態計算，並使用 Optimistic Rollups 或 ZK Rollups 在 L1 上進行結算。每種方式都有其優缺點：Optimistic Rollups 的最終確定性時間較長，而 ZK Rollups 的計算成本較高。
- 未來的效率在於將計算與驗證分離——使用集中式超級計算機進行計算，使用分散式網絡進行並行驗證，實現可擴展性而不犧牲安全性。
- 區塊鏈的“總訂單”模型已經過時；轉向本地、基於賬戶的排序可以解鎖大規模並行性，結束“L2 妥協”，併為可擴展、面向未來的 web3 基礎鋪平道路。
像穩定幣支付這樣的新項目開始質疑Layer2範式，質疑Layer2是否真的安全，它們的排序器是否更像是單點故障和審查？通常，他們最終會持悲觀態度，認為在Web3中，碎片化或許是不可避免的。
我們的未來是建立在堅實的基礎之上，還是建立在紙牌屋之上？L2 必須面對並回答這些問題。畢竟，如果以太坊（ETH）的基礎共識層天生就快速、廉價且可無限擴展，那麼我們現在所知的整個 L2 生態系統就顯得多餘了。無數的 rollup 和側鏈被提議作為“L1 的附加組件”，以緩解底層 L1 的根本限制。這是一種技術債務，一種複雜而碎片化的變通方案，被轉嫁給了 Web3 用戶和開發者。
為了回答這些問題，有必要將 L2 的整個概念解構為其基本組成部分，以揭示一條更強大、更高效的設計之路。
L2 的剖析
結構決定功能。這是生物學的基本原理，也適用於計算機系統。為了確定L2的合理結構和架構，我們必須仔細研究它們的功能。
本質上，每個 Layer-2 都執行兩個關鍵功能：排序，即對交易進行排序；以及計算和證明新狀態。排序器（sequencer），無論是中心化實體還是去中心化網絡，都會收集、排序並批處理用戶交易。然後執行這批交易，生成更新狀態（例如，新的代幣餘額）。為了確保安全，此狀態必須通過 Optimistic Rollups 或 ZK Rollups 在 Layer-1 上結算。
Optimistic Rollup 假設所有狀態轉換都是有效的，並依賴於一個挑戰期（通常為 7 天），在此期間任何人都可以提交錯誤性證明。這會帶來用戶體驗上的重大損失，即較長的最終確定時間。ZK Rollup 使用零知識證明，在每個狀態轉換到達 Layer-1 之前，以數學方式驗證其正確性，從而實現近乎即時的最終確定性。其缺點是計算量大且構建複雜。ZK 證明器本身可能存在缺陷，從而導致災難性的後果，而對這些缺陷進行形式化驗證（即使可行）的成本也非常高昂。
排序是每個 L2 的治理和設計選擇。有些人為了效率（或者可能是為了審查權；誰知道呢）更喜歡中心化的解決方案，而另一些人則為了更公平和更穩健而更喜歡去中心化的解決方案。最終，L2 決定如何進行自己的排序。
狀態聲明生成和驗證是我們可以大幅提升效率的環節。一旦一批交易完成排序，計算下一個狀態就變成了純粹的計算任務，只需一臺超級計算機即可完成，只需專注於原始速度，無需任何去中心化開銷。這臺超級計算機甚至可以在 L2 之間共享！
一旦新狀態被聲明，其驗證就成為一個獨立的並行過程。龐大的驗證者網絡可以並行工作來驗證該聲明。這也是以太坊無狀態客戶端和 MegaETH 等高性能實現背後的理念。
並行驗證具有無限可擴展性
並行驗證具有無限的可擴展性。無論 L2（以及超級計算機）生成聲明的速度有多快，驗證網絡總能通過添加更多驗證者來跟上。這裡的延遲恰好就是驗證時間，一個固定的最小值。這是有效利用去中心化實現的理論最優方案：驗證，而非計算。
經過排序和狀態驗證後，Layer2 的工作就基本完成了。最後一步是將驗證後的狀態發佈到去中心化網絡 Layer1，以實現最終的結算和安全保障。
這最後一步暴露了一個顯而易見的現實：區塊鏈對於 L2 來說，是糟糕的結算層！主要的計算工作是在鏈下完成的，但 L2 必須付出巨大的代價才能在 L1 上完成最終確認。它們面臨著雙重開銷：L1 的吞吐量有限，由於其所有交易的線性排序，造成了擁堵和高昂的數據發佈成本。此外，它們還必須忍受 L1 固有的最終確認延遲。
對於 ZK Rollups 來說，這只是幾分鐘的時間。而對於 Optimistic Rollups 來說，則需要一週的挑戰期，這是必要但代價高昂的安全權衡。
告別 Web3 中的“全序”神話
自比特幣（BTC）誕生以來，人們一直在努力將區塊鏈上的所有交易壓縮成一個全序。畢竟，我們討論的是區塊鏈！不幸的是，這種“全序”範式是一個代價高昂的神話，而且對於 Layer-2 結算來說顯然是矯枉過正。諷刺的是，世界上最大的去中心化網絡之一和世界上的計算機，其行為卻像一臺單線程桌面電腦！
是時候繼續前進了。未來是本地化、基於賬戶的排序，只有與同一賬戶交互的交易才需要排序，從而實現大規模並行性和真正的可擴展性。
全局排序當然意味著局部排序，但這也是一種極其幼稚和簡化的解決方案。“區塊鏈”誕生15年後，我們是時候睜開眼睛，親手打造更美好的未來了。分佈式系統科學領域已經從20世紀80年代的強一致性概念（區塊鏈正是實現這一概念的）過渡到2015年釋放並行性和併發性的強最終一致性模型。Web3行業也應該繼續前進，告別過去，追隨具有前瞻性的科學進步。
L2 妥協的時代已經結束。現在是時候構建一個面向未來的基礎了，下一波 Web3 的採用將由此而來。
陳曉紅是 Pi Squared Inc. 的首席技術官，致力於開發快速、並行且去中心化的支付和結算系統。他的興趣包括程序正確性、定理證明、可擴展的零知識證明解決方案，以及將這些技術應用於所有編程語言。陳曉紅在北京大學獲得數學學士學位，並在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校獲得計算機科學博士學位。
