由 Wolfgang 
以太坊的窒息：DeFi 樂園的擁堵危機
想像一下，你興高采烈地踏入一個號稱「金融樂園」的以太坊遊樂場，摩天輪上旋轉著 DeFi 的夢想，旋轉木馬上奔馳著 NFT 的希望。你滿懷期待地想用手頭的加密貨幣玩一把刺激的雲霄飛車，卻發現隊伍蜿蜒曲折，排隊時間長到足以讓你懷疑人生！更糟糕的是，好不容易輪到你，卻被告知「燃料費」（gas fee）暴漲，想玩這一趟雲霄飛車，價格高到可以讓你直接買下一台真的雲霄飛車！
這就是現在以太坊的真實寫照。作為區塊鏈世界的「安卓系統」，以太坊承載了無數的去中心化應用（DApps），從令人眼花繚亂的 DeFi 協議到炙手可熱的 NFT 藝術品，整個生態系統蓬勃發展，宛如一座永不落幕的嘉年華。然而，這場嘉年華卻面臨著一個致命的問題：人太多了！
交易的激增就像湧入演唱會現場的人潮，瞬間擠爆了原本寬敞的通道。網絡擁堵導致交易費用如同火箭般躥升，原本幾美元的交易費，動輒飆升到幾十甚至上百美元，讓人望而卻步。更令人崩潰的是，交易時間變得異常漫長，原本幾秒鐘就能完成的交易，可能需要等待幾分鐘甚至幾個小時，才能得到確認。更別提那令人絕望的交易失敗率，白白付了 gas fee，卻換來一場空！
這種擁堵不僅影響了普通用戶的體驗，也扼殺了創新者的熱情。高昂的交易費用和漫長的等待時間，使得許多小型 DApp 無法生存，也阻礙了新用戶的加入。以太坊的「金融樂園」正在變成一個「高消費陷阱」，讓人又愛又恨。
L2 擴容：在以太坊高速公路上開闢新車道
眼看著以太坊這條高速公路塞成停車場，聰明的工程師們坐不住了！難道要眼睜睜地看著這座「金融樂園」變成一座死氣沉沉的「收費站」？當然不行！於是，L2 擴容方案應運而生，就像是在擁擠的高速公路上開闢新的車道，試圖緩解交通壓力，讓大家都能更順暢地抵達目的地。
核心思想：主鏈減負，L2 狂飆
L2 擴容的核心思想很簡單：讓以太坊主鏈（也就是 L1）專心負責安全和共識，把複雜的計算和交易搬到第二層網絡（L2）上執行。想像一下，L1 就像一個嚴格把關的海關，負責驗證最終結果的真偽；而 L2 則像一個高效的加工廠，負責處理大量的生產流程，最後將成品提交給海關驗證即可。這樣一來，L1 的負擔大大減輕，L2 則可以盡情狂飆，提升交易速度、降低交易費用。
簡單來說，L2 就像是個「外包工廠」，幫 L1 處理繁瑣的業務，讓 L1 可以專心把關品質，確保最終產品的安全性。這種分工合作的模式，正是 L2 擴容的精髓所在。
Rollups？側鏈？傻傻分不清楚？
說到 L2 擴容方案，你會聽到各種各樣的名詞，例如 Rollups、側鏈、狀態通道等等。這些方案各有優缺點，適用於不同的場景。其中，Rollups 無疑是目前最受關注的 L2 方案之一，它又可以細分為 Optimistic Rollups 和 Zero-Knowledge Rollups（ZK-Rollups）。
Rollups 的核心思想是將多筆交易打包（rollup）成一筆交易，然後提交到 L1 進行驗證。這樣可以大大減少 L1 的交易數量，從而降低交易費用、提升交易速度。至於側鏈，則可以理解為一條與 L1 並行運作的獨立區塊鏈，它擁有自己的共識機制和驗證節點。側鏈可以承擔一部分 L1 的交易，但其安全性往往不如 L1。至於狀態通道，則是一種點對點的交易方式，它允許用戶在鏈下進行多次交易，最後只將最終結果提交到 L1。狀態通道適用於需要頻繁交易的場景，例如遊戲或支付。
總之，L2 擴容方案種類繁多，各有千秋。選擇哪種方案，需要根據具體的需求和場景進行權衡。
OP-Rollups：樂觀主義者的賭注，七日無罪推定？
OP-Rollups，顧名思義，是一種基於「樂觀主義」的擴容方案。它就像一個天生樂天派的朋友，總是相信人性本善，認為大家都是好人，不會隨便作惡。這種樂觀主義，也體現在 OP-Rollups 的設計理念上。
交易加速的秘密：先跑再說，有問題再吵！
OP-Rollups 的交易加速秘訣，就在於它的「先跑再說」策略。它將所有交易計算和狀態更新放在 L2 網絡上進行，這能夠極大地加快交易速度、減少交易費用。然後，它會將交易的原始數據批量壓縮後發布到主網（L1），用於確保交易的有效性。重點來了！在提交時，L2 節點會默認認為這些交易都是有效的，不包含惡意交易。這就像現實世界中的「無罪推定」原則：在沒有證據證明你有罪之前，你就應該被認為是無罪的！
這種模式去掉了大量無用的驗證，能夠極大地加快交易確認速度，提升交易效率。想像一下，如果每次過海關都要仔細檢查每個人的行李，那速度肯定慢如蝸牛。但如果海關選擇相信大部分人都是誠實的，只抽查少數人的行李，那通關速度就能大大提升。
欺詐證明：達摩克利斯之劍還是嚇唬小孩的玩具？
當然，光靠樂觀主義是不夠的，畢竟林子大了什麼鳥都有。為了防止有人作惡，OP-Rollups 引入了「欺詐證明」機制。在交易被 L2 節點提交到 L1 後，驗證者（也就是賞金獵人）如果發現某筆交易有問題，可以在七天內提交一個欺詐證明。這個欺詐證明會被提交到 L1 上的智能合約進行驗證。由於提交者需要明確指出有問題的交易，驗證者只需要驗證指定的交易即可，所以能夠很快證明交易究竟是否有問題。
如果真的包含了有問題的交易，那麼此交易所在的 Batch 以及其之後的所有 Batch 都不得不回滾，L2 鏈將會整體回滾到作惡交易執行前的狀態，作惡的節點會受到嚴厲的懲罰（沒收質押的保證金），而驗證者則會收到一些獎勵。這就像古代的「連坐」制度，一人犯錯，全家遭殃，目的就是為了震懾犯罪。
有人將「欺詐證明」比作神話故事中的達摩克利斯之劍，懸在作惡者的頭頂，隨時可能落下。但實際上，這把劍似乎更像是一個嚇唬小孩的玩具。從現狀而言，幾乎從來沒有節點提交欺詐證明，更別說真的證明出節點作惡了。原因是多方面的，例如各個實現了 Op-Rollups 的項目本身就已經經過了充分的測試、嚴厲的懲罰導致作惡成本很高，以及節點作惡帶來的經濟和信用損失要遠遠高於作惡而帶來的微不足道的收益。畢竟，誰也不想為了撿個芝麻，丟了西瓜。
挑戰期：看似公平，實則套牢？
OP-Rollups 設計了一個長達七天的挑戰期，也就是說，從交易被提交到 L1 到最終確認，需要等待整整七天！這七天時間，就像是給了賞金獵人們充足的時間去尋找漏洞、提交欺詐證明。但對於普通用戶來說，這七天簡直就是煎熬！
想像一下，你急需用錢，想把 L2 上的資產轉回 L1，卻被告知需要等待七天才能到賬，這簡直比便秘還痛苦！這漫長的挑戰期，使得資金流轉效率大大降低，也限制了 OP-Rollups 的應用場景。有人戲稱，OP-Rollups 的挑戰期就像是「資金套牢期」，讓人欲哭無淚。
OP-Rollups 的阿喀琉斯之踵：中心化風險與七日提款
除了漫長的挑戰期，OP-Rollups 還面臨著另一個嚴峻的挑戰：中心化風險。由於運行 OP-Rollups 節點需要大量的資金和技術支持，因此往往只有少數幾個團隊或公司才能做到。這就導致了 OP-Rollups 網絡的中心化程度較高，容易受到單點故障的影響。一旦這些節點出現問題，整個 L2 網絡都可能癱瘓。
此外，七日提款也是 OP-Rollups 的一個硬傷。漫長的等待時間，嚴重影響了用戶體驗，也限制了 OP-Rollups 的應用場景。雖然有些項目方推出了「快速提款」服務，但往往需要支付額外的手續費，而且仍然存在一定的風險。總之，中心化風險和七日提款，就像是 OP-Rollups 的阿喀琉斯之踵，是其發展道路上必須克服的難題。
ZK-Rollups：數學極客的浪漫，零知識證明的魔力
與樂天派的 OP-Rollups 相反，ZK-Rollups 更像是個嚴謹的數學家，凡事講求證據，不相信任何沒有經過驗證的東西。ZK-Rollups 的核心，就是「零知識證明」，一種神奇的密碼學技術，可以在不洩露任何資訊的前提下，證明某件事情是真實的。
有效性證明：我說我沒作弊，而且我證明給你看！
與 OP-Rollups 的「先跑再說」策略不同，ZK-Rollups 在將數據提交到鏈上時，除了壓縮後的數據本身外，還需要附帶一個「有效性證明」。也就是說，ZK-Rollups 同樣將交易放在鏈下進行，同樣將交易打包提交到主網，但是在正式提交之前，需要在鏈下計算出一個有效性證明。這個有效性證明就像是一張「良民證」，證明這些交易都是經過驗證的，沒有任何作弊行為。
有了這個有效性證明，L1 上的智能合約就可以快速驗證交易的有效性，而無需重新執行所有的交易。這就像是在海關設立了「VIP 通道」，持有「良民證」的人可以直接通關，無需接受繁瑣的檢查。
ZK 的前世今生：從隱私保護到區塊鏈擴容
「零知識證明」（Zero-Knowledge Proof，簡稱 ZK）的概念實際上在區塊鏈誕生之前就已經存在。最初，ZK 主要應用於隱私保護領域，例如證明某人年滿 18 歲，但無需透露他的具體出生日期。在區塊鏈領域，ZK 的應用範圍更加廣泛，不僅可以用於隱私保護，還可以提高交易效率、增強安全性。
然而，現實世界的複雜性使得 ZK 的應用場景非常有限。在應用時，需要限制在很小的範圍內，例如特定兩方的隱私問題，並且通常要有一個中心化的驗證者，這決定了它本身就需要基於一定程度的信任。這就像是個「定制款」的隱私保護方案，只能在特定的場景下使用，而且需要依賴一個可信任的第三方。
智能合約：信任的基石，無需仰望權威
區塊鏈在應用 ZK 技術時的優勢就在於，它能夠天然地將複雜性收斂到智能合約內。它實際上只需要驗證在區塊鏈上的數據和計算，智能合約做不到的事情它自然也無法驗證。所以相比前者，人們只要相信去中心化的智能合約即可，這種信任無需錨定任何中心化的組織或個人。這就像是個「開源」的隱私保護方案，任何人都可以驗證其安全性，無需依賴任何權威機構。
零知識證明的技術黑盒：電路、編譯器與驗證器的華麗舞蹈
ZK-Rollups 相對於 OP-Rollups 的複雜性也在於此，它需要根據交易執行時的數據和交易執行所經過的實際邏輯，編譯成一條複雜的邏輯電路圖，然後根據這個電路圖，使用專用的證明器通過密碼學計算，生成出一個能夠被快速驗證的結果（這裏需要耗費一些時間）。由於數學運算依賴於算力強大的計算機，所以通常會有專用的編譯器和驗證器進行這些工作。
你可以把 ZK-Rollups 想像成一個神秘的黑盒，輸入的是交易數據和邏輯，輸出的是有效性證明。這個黑盒的內部運作極其複雜，涉及到大量的數學和密碼學知識。你需要專用的編譯器將交易邏輯轉換成電路圖，然後使用證明器根據電路圖生成有效性證明，最後再由驗證器驗證這個證明的真實性。整個過程就像是一場華麗的舞蹈，涉及到多個參與者和複雜的步驟。
Layer 2 成本大揭秘：羊毛出在羊身上？
既然 L2 網絡的存在目的是為了降低用戶在 L1 上交互的成本，那麼，這些 L2 方案本身的成本又是如何呢？畢竟，天下沒有白吃的午餐，羊毛終究還是要出在羊身上的。
OP-Rollups 成本構成：數據上鏈費 + 節點運營費
首先來看 OP-Rollups，它的成本主要有兩大塊：一是將壓縮後的交易數據提交到 L1 時需要支付的交易費用（data availability cost），二是 L2 節點的運營成本（包括它們的硬件、維護以及利潤）。最終，這些成本都會轉嫁到用戶身上，體現在交易手續費上。
想像一下，OP-Rollups 就像是一家快遞公司，它負責將你的包裹（交易數據）從 A 地（L2）運到 B 地（L1）。快遞公司需要支付運費（數據上鏈費），同時也要支付員工的工資和辦公室租金（節點運營費）。最終，這些成本都會包含在你的快遞費裡。
EIP-4844：以太坊的慷慨饋贈還是杯水車薪？
好消息是，目前以太坊的 EIP-4844 方案讓 L2 與主網交互時的費用大幅降低了。EIP-4844 引入了「blob 攜帶交易」（blob-carrying transactions）的概念，允許 L2 將大量的數據以更便宜的方式提交到 L1。這就像是高速公路管理局降低了過路費，快遞公司的運營成本也隨之降低。
但 EIP-4844 真的能徹底解決 L2 的成本問題嗎？這還有待觀察。畢竟，即使過路費降低了，快遞公司仍然需要支付員工的工資和辦公室租金。而且，隨著 L2 的交易量不斷增長，數據上鏈的費用也可能會再次水漲船高。
資金鎖倉：機會成本猛於虎！
除此之外，維護 OP-Rollups 節點需要將大量的資金鎖倉，作為抵押品。這部分資金無法用於其他目的，可能會讓投資者錯失其他投資機會，造成間接損失。這就像是將一大筆錢存入銀行，雖然安全，但卻無法用於投資，錯失了賺取更高收益的機會。在加密貨幣的世界裡，時間就是金錢，機會成本往往比直接成本更加可怕。
ZK-Rollups 成本構成：算力怪獸 + 數據上鏈費
ZK-Rollups 的成本則主要來自於計算成本。生成零知識證明需要佔用大量的計算資源，並且需要部署專門的硬件，例如 GPU 或 FPGA。這些硬件價格昂貴，而且需要專業的維護人員。此外，與 OP-Rollups 相同，ZK-Rollups 也需要承擔將數據提交到鏈上的交易費用。
你可以把 ZK-Rollups 想像成一家高科技公司，它需要購買昂貴的設備（專業硬件），聘請頂尖的工程師（專業維護人員），才能生產出高品質的產品（零知識證明）。這些成本都會轉嫁到用戶身上，體現在更高的交易手續費上。
專業硬件：富人的遊戲？中心化的隱憂！
專業的硬件讓普通用戶望而卻步，這也會導致網絡更加中心化。只有少數擁有雄厚資金和技術實力的機構才能運行 ZK-Rollups 節點，這就使得 ZK-Rollups 網絡容易受到這些機構的控制。這就像是一個富人的遊戲，普通人只能望洋興嘆。而過於中心化的網絡，也容易受到攻擊和審查，失去了區塊鏈的去中心化精神。