区块链扩展

以太坊面临高交易费用和延迟问题，Optimism作为领先的第2层扩展解决方案，通过Optimistic Rollup技术将链下计算与链上验证结合，显著降低Gas费并提升交易速度。该方案兼容以太坊虚拟机(EVM)，支持现有DApp无缝迁移，同时保持主网安全性。与Arbitrum采用多轮欺诈证明不同，Optimism使用单轮验证机制，更紧密集成以太坊底层。测试数据显示其可将DeFi协议交易成本降低10-100倍，成为解决以太坊扩容难题的重要选项之一。

介绍 以太坊的可扩展性问题在网络活动繁忙时尤为明显。当交易量增加时，网络容易出现拥堵，导致燃气费用上涨，交易处理速度变慢。 为了解决这些问题，Rollups应运而生。它是一种能在不影响以太坊主链安全性的情况下，提高交易处理速度的方法。Rollups的工作原理是将多个交易打包成批次，在链外进行处理，再将交易的验证结果提交到主链，这样可以有效减少网络拥堵和降低交易成本。 Rollups的概念最早出现在2018年，随后Arbitrum和Optimism等项目开始了相关的开发工作。到了2020年，Vitalik Buterin等以太坊联合创始人支持了以Rollup为核心的路线图，这标志着以太坊在扩展方面的重要一步。 Rollups目前在以太坊生态系统中被广泛应用，以解决网络扩展性的问题。Caldera是一家区块链基础设施公司，提供“Rollup即服务”，使开发者能够利用经过实战验证的框架创建可扩展的Layer 2和Layer 3解决方案。Caldera的服务简化了Rollup的部署过程，帮助开发者降低成本，并提供必要的技术支持。

Starknet是以太坊的ZK-Rollup二层扩容方案，通过链下处理交易并生成零知识证明（zk-STARK）提升吞吐量并降低Gas费。核心技术包含排序器处理交易、证明者生成密码学验证，配合原生语言Cairo实现安全高效的智能合约开发。其代币STRK用于支付费用、质押及治理，总供应量100亿枚。生态支持DeFi、NFT和链游等场景，配备Braavos/Argent X钱包及跨链桥。2024年启动7亿枚STRK社区分配计划，面临激烈Layer2竞争但技术优势显著。

以太坊第二层生态系统快速扩展，涌现出Arbitrum、Optimism、Scroll等传统EVM扩展项目，以及Kakarot、Taiko等新兴方案。Layer2呈现异构化趋势，原因包括：独立项目寻求接入以太坊生态、中心化项目探索区块链安全方案、非金融应用需要差异化安全级别。安全与扩展的权衡涉及Rollup、Validium等技术选择，关键考量包括以太坊数据可用性成本（EIP-4844将降低）和不同应用场景需求。双向验证桥使独立链接近Validium模型，但需社会承诺应对极端情况。与以太坊的连接包含提现安全和读取安全两个维度，不同项目可根据需求选择不同安全级别。

以太坊作为领先的dApp开发平台，面临扩展性问题导致交易成本上升和处理速度下降。Layer 2解决方案通过链下处理交易并批量记录到主网，显著提升吞吐量并降低成本。本文介绍了12个热门Layer 2项目，包括ZKsync（零知识证明技术）、Arbitrum（乐观滚动）、Polygon（多技术方案）、Optimism（EVM兼容）等，它们通过创新技术实现高速、低成本交易，推动以太坊生态发展。

4月10日，a16z Crypto发布zkEVM解决方案Jolt，集成SNARK零知识证明技术，为EVM兼容Rollups提供高效框架。相比现有zkVM，Jolt速度提升2倍，通过优化多项式转换和sumcheck协议显著降低证明生成成本。该方案结合Lasso查找参数技术，可加速Web3开发周期，推动zkSNARK在隐私保护和可扩展性领域的应用落地。目前Jolt已实现比RISC Zero快6倍、比SP1快2倍的性能突破，未来有望进一步优化。

转发原文标题《[ZK series – 1] ZK Rollups: Elephant In the Room》 概括 当前ZK Rollup主要利用零知识证明（ZKP）的简洁性而非零知识属性，交易数据和账户信息未完全隐私化。 ZK Rollup并非适用于所有DApp场景，如快速终局需求高的Web3游戏可能受ZKP生成速度限制，而状态差异发布方式可能影响DeFi协议的数据可用性。 主流ZK Rollup的隐私实现存在局限性，排序器、证明者等环节仍可能泄露信息，与”完全隐私”的普遍认知存在差距。

2015-2017年比特币爆发区块大小之战，Big Blockers主张扩容至8MB提升吞吐量，Small Blockers坚持1MB以维护去中心化，最终通过SegWit和Layer2方案实现妥协。这场核心理念之争延续至今，演化为以太坊（分层扩展）与Solana（L1高性能）的路线对决。以太坊创新性采用「垂直分层」架构，以去中心化L1为信任根基，通过密码学证明连接高扩展性L2，实现安全性与效能的平衡。其L2生态通过共享以太坊安全性、无缝互操作性及ETH记账单位形成网络效应，相较Cosmos的主权碎片化模式更具规模优势。以太坊正构建兼具小区块安全性与大区块扩展性的统一生态系统，成为加密世界的核心基础设施。

Fractal Bitcoin是由Unisat等机构联合推出的比特币扩展方案，通过分形层在不改动主链代码的前提下提升交易处理能力，保持与主链的兼容性和安全性。其核心是将Bitcoin Core虚拟化为可递归扩展的BCSP实例，实现水平和垂直方向的无限扩展。代币总量2.1亿枚，80%分配给社区。目前处于测试网阶段，主网预计9月上线。与Layer 2相比，Fractal Bitcoin通过虚拟化保持与主链一致性，无需跨链，但多链数据同步仍需时间验证。