第2层区块链协议建立在第1层之上，它的存在是为了使交易更快，降低气体费用，同时解决扩展问题。
以太坊第2层项目的TVL从2021年第三季度到第四季度增长了600%，在2021年11月25日突破了71.7亿美元的峰值。截至12月11日，最高的TVL是Arbitrum（24亿美元），其次是dYdX（9.8亿美元），Boba Network位居第三，TVL为7.7亿美元。
脚印分析。第二层TVL
足迹分析。第2层协议的TVL份额
随着以太坊用户数量的增长，网络拥堵和高额气费正成为应用程序的首要问题。随着对以太坊需求的增加，缓解这个问题已经成为重中之重。Vitalik Buterin在10月26日的会议上提出了 “以卷积为中心的以太坊路线图”，暗示第二层是以太坊扩展的未来。
什么是第2层？
层的目的是通过扩大以太坊网络的容量来缓解压力。第2层是在第1层的基础上建立和改进的一种扩展方案。
- 第1层：对区块链本身进行改进以提高能力，例如链上扩展，包括增加区块大小或数据结构的解决方案，分片技术和隔离见证，以实现增加交易处理能力。
- 第二层：不直接改变第一层（主网）的区块大小和其他规则，而是在链下建立第二层（即第二层），包括状态通道、侧链、Plasma和Rollup，在这里处理一些交易，以分担主网的压力，必要时与之互动，即链外扩展。
第一层和第二层之间的关系是什么？它们就像母公司和子公司之间的关系。第2层的主要核心技术点是将以太坊上的一些交易数据请求转移到第2层进行处理。处理完毕后，第2层将整个链上的交易信息返回给第1层，以减少第1层的交易压力，达到低气费的交易效果。
除此之外，第2层是第1层的延伸，突破了第1层原有功能的限制，在不影响第1层自身功能的情况下，继承了以太坊的安全性。
第2层的扩展解决方案
在第2层的早期，主要有两种方法–状态通道和侧链。然而，第2层的开发者发现，状态通道不能去中心化，为了保护隐私，需要匿名；而侧链将资产的控制权掌握在链外，这对资产安全是一个很大的隐患。因此，两者都不是在第2层进行扩展的理想选择。
一个好的解决方案是能够保持数据的安全性、交易的真实性和匿名性以及较短的退出周期，第2层利用这些特点不断提高其扩展能力。
脚印分析。第2层TVL增长率
根据Footprint Analytics的数据，目前有19个项目在第二层，包括DEX类型和其他网络。它们仍然是加密货币领域最值得注意的趋势，从年初至今，总TVL增长了11400%。Layer 2的快速增长与它的扩展技术方案直接相关，目前有四个主要的扩展方案。Plasma、Optimistic Rollup、ZK Rollup和Validium。
足迹分析。第2层TVL协议（最新一天）
1. 等离子体保证了资产的安全，但信息的不可用性是一个障碍
。
Plasma是一种链外扩展解决方案，它依赖于主网与最少的链外交易互动，它使用子链向根链（即以太坊）报告，以提高交易吞吐量（系统在单位时间内可处理的请求数量）。
Plasma是OMGX网络最早提出第二层概念的以太坊扩展项目之一，其工作原理如下。
- 首先在以太坊之外建立Plasma链，用户将资产从以太坊转移到Plasma链上，这个过程需要将主网资产发送到管理Plasma链的智能合约上。然后该资产可以被访问，进行互动。
- 每隔一段时间，Plasma链运营商（即Plasma链维护者）会对该时间段内的交易进行批处理，生成一个区块。
- Plasma链运营商将计算结果返回给主网，并将资产交易的状态发送给资产的当前所有者。
Plasma链扩展方案的突破点在于，它保证了资产的相对安全，即使在链外环境不可用时，也能在主网上提取交易结果。因此，它增加了主网的交易吞吐量，减少了与主网的互动，同时降低了交易气体费用。
然而，Plasma机制并不完美。
- 数据不可用。主链无法获得所有链外数据，只能通过根哈希（一个典型的二进制树状结构，由根节点、一组中间节点和一组叶子节点组成）进行简单验证。
- 退出周期长。由于主网数据不可用，退出机制复杂，需要较长的欺诈证明准备时间，导致退出周期较长，约为7至14天或更长。
- 一般的扩展是困难的。在技术框架中限制子链的数据结构会增加难度。
Plasma项目：OMG网络
根据Footprint Analytics的数据，OMG Network目前的TVL为310万美元，在第二层项目中排名第14位，与其他项目相比规模较小，从趋势上看是一个停滞的项目。
然而，随着第二层项目中乐观滚动等新解决方案的出现，Plasma的上述问题已经逐渐削弱了OMG网络的潜力。因此，它将自己的品牌升级为Boba Network，使用Optimistic Rollup的扩展方案，以获得更多的发展机会。
优化卷积和 ZK卷积从根本上解决了Plasma数据不可用的问题。
2。乐观卷积压缩链上交易数据
。
Optimistic Rollup是Optimistic合约和链上数据可用性的结合，选择相信运营商提交的交易包的真实性并惩罚欺诈。
它的运作原理是：当第二层计算结果返回第一层时，如果验证者认为结果可能是欺诈性的，那么验证者可以发起挑战，主链就会冻结资产并进行交易数据和记录验证，以证明它是真实的还是欺诈性的交易。或者，如果没有验证者怀疑计算结果，主链会默认该交易是真实的。
这种模式提高了链上效率，将多笔交易打包操作，节省了时间，也节省了气体费用，具有跨度兼容性，减少了开发者的工作量，更好地解决了以太坊拥堵的痛点。
其缺点是：
- 验证效率低。验证欺诈证明机制导致资产存入和转出的挑战期过长。
- 资金可能被冻结。如果验证者认为结果是欺诈性的，就容易被主链冻结资产。
- 不像ZK Rollup那样可扩展。交易压缩率相对较低。
乐观的卷积项目： Arbitrum和Boba网络
根据Footprint Analytics的数据，Arbitrum链目前是第2层的领导者，而Boba网络是一个新兴的网络，在过去一个月里发展迅速。他们使用优化的滚动扩展解决方案，实现了高吞吐量，并允许开发人员以低成本部署和操作智能合约，同时保持无信任的安全性。
2.
3. ZK Rollup是高度分散的，但很难开发
。
ZK Rollups旨在通过将大量的资金转移集中到一个交易中来提高可扩展性。Plasma每次发生资金转移时都会创建一个交易，而ZK-Rollups则将数百次转移捆绑在一个交易中。
与Optimistic Rollup相比，ZK Rollup的交易压缩率更高。这体现在它通过零知识证明来验证交易包的真实性，即操作者能够说服验证者相信一个断言是正确的，而不向验证者提供任何有用信息。具体做法如下。
- 用户转入并锁定资产，第二层添加账户资产信息。
- 在Rollup网络中，用户签署并发送交易。
- 运营者收集交易，对其进行批量打包并生成零知识证明。
- 运营商将交易包和零知识证明广播给主链。
- 智能合约通过零知识证明验证交易包的真实性，更新数值并执行转移操作。
优点是：
- 实现分散管理
- 高上行效率
- 更高的交易压缩率
- 高验证效率，且无验证等待期
- 更好的安全性以及隐私。零知识证明不会泄露交易细节，ZK滚动技术确保提交给主链的数据是真实有效的。
缺点是：
- 生成零知识证明过程的复杂性。
- 应用定制难以开发，兼容性低。
ZK滚动项目： dYdX 。
dYdX正在建立一个强大而专业的加密资产交易交易所，以便用户能够真正拥有他们的交易，并最终拥有交易所本身。
Footprint Analytics:dYdX TVL
足迹分析：dYdX代币价格
dYdX是领先的DeFi衍生品，也是ZK Rollup技术最早的采用者之一。整体数据表现。继8月以来持续上升的趋势，TVL在第二层项目中稳居前列，目前TVL为9.76亿美元，其代币（DYDX）价格呈下降趋势，目前为9.04美元，市值为5.7亿美元
。
4. Validium是一个低安全性的混合扩展解决方案
5.
Validium是一种混合扩展解决方案，使用户可以在ZK Rollup和Validium模式之间进行选择。然而，与ZK Rollup不同，Validium的数据保持在链下，而ZK Rollup的数据可用性是在链上。
Validium可能更适合不需要那么多信任的应用（例如游戏DApps），而ZK Rollup则更适合需要更多安全的支付和交易所等场景。
Validium项目。DeversiFi和ImmutableX
足迹分析：DeversiFi TVL & ImmutableX TVL
DeversiFi，声称是在Etheruem上获得DeFi机会的最简单方式：投资、交易和发送代币，而不需要支付气体费用，是目前最大的基于Validium的分散式交易所，根据Footprint Analytics的数据，12月4日突破了超过1亿的TVL记录。
ImmutableX是以太坊上的第一个NFT第二层，承诺为游戏、应用程序和市场提供零气体费用，以及即时交易可扩展性。它目前在第2层排名中位于第7位。
Summary
第2层的扩展方案经过多年的更新和迭代，实现了以太坊上的安全扩展方案，缓解了拥堵和高气费等问题。它们已经成为区块链技术扩展应用的主流技术方案。
第2层的技术创新和快速发展，也推动了DeFi市场、NFT和虚拟世界等的发展。随着网络吞吐量的提高和交易效率的提高，第2层将可能成为以太坊扩展的未来。
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