理解L1与L2的生态系统

L1 与 L2 的格局：理解设计差异、权衡及终局

阅读时间：39 分钟

2023年12月13日

可采取的见解

• 了解可用的基本要素和技术限制：深入理解基本构建块和技术细节。这种知识对于确定这些因素如何影响你的应用程序的功能性、可扩展性以及最终的业务至关重要，并在区块链开发过程中做出明智的决策。
• 评估基础设施和流动性：评估 L1 和 L2 解决方案中的可用基础设施和流动性，以及用于部署的其他执行环境。基于基本原则对基础设施的状态作出预测。从基本原则理解实际的信任和去中心化假设。
• 优化用户体验：考虑每条链提供的易用性、交易速度和整体效率，始终如一地优化用户体验。力求创建一个无缝且用户友好的环境，了解当今现状及未来的路线图。

介绍

随着区块链领域不断演化，开发人员在选择构建应用程序的位置时变得日益复杂。本报告深入探讨 Layer 1 (L1) 和 Layer 2 (L2) 解决方案在通用智能合约平台上的区别，并探讨其对用户参与、经济边际和业务增长的影响。

尽管区块链行业多样且不断进步，但与主流数字平台相比，用户基础仍然相对较小。例如，加密货币当前每天参与的可归属唯一地址约为 550 万个，而类似 Facebook 的平台每天约有 20 亿用户。

当前区块链的客户是开发者。区块链向应用程序开发者出售区块空间，以便他们构建新颖的产品。选择构建你的应用程序的位置是开发人员今天面临的最重要的选择之一。从商业角度来看，选择构建位置是最重要的决策之一，影响后续潜在用户、流动性和文化。从技术和社会的角度来看，在上线后迁移系统是一项艰巨的任务，尽管并非不可能。如 dydx 团队成功从以太坊迁移至 Cosmos 应用链，而 y00ts 在从 Solana 迁移到 Polygon 再到以太坊的过程中面临挑战。

本报告的目的是为开发者、潜在开发者和高管提供有关 L1/L2 格局的实用视角，列出特定设计的应用权衡的具体例子，而非在 模块化 与 集成 的辩论中采取立场。

区块链的特征

在讨论 L1 和 L2 之间的差异之前，我们必须先定义区块链的特征。

区块链是一个 确定性复制状态机。它是一个复杂的系统，旨在实现共识并在分布式网络中维护统一、安全的记录。

确定性

区块链内部的过程由基础协议预先确定。当区块链的“状态转换函数”（STF）在给定输入和当前状态下执行时，它将在所有节点上生成相同的新状态。这种确定性本质确保了—无论是执行该函数的个体还是处理该事务的节点—结果都是一致的。确定性过程保证了网络运营的可靠性和可预测性。

复制

区块链利用一个节点网络，每个节点都维护区块链整个状态的副本。这种复制有助于去中心化，为抵御数据丢失和篡改提供了弹性。由于每个节点保留状态的副本，因此任何试图更改历史记录的行为都需要同时更改大多数节点，这在足够大和分布式的网络中实际上是不可行的。

状态机

本质上，区块链是一个管理状态的系统——特定时间点的快照，封装了所有达成一致的信息，如账户余额、智能合约状态和所有权记录。区块链通过事务进行过渡，这些事务是请求将状态从一个状态更改到另一个状态的变化。这些过渡由编码在区块链协议中的规则进行管理。

这些属性的结果是任何人都可以读写的账本。正如 Balaji 指出的，公共区块链是全球多客户端数据库，每个用户都是根用户。这使得用户能够查看他们拥有多少资产（代币、NFT 等）以及围绕公共全球共享状态的无权限创新。

区块链市场参与者

区块链基于去中心化信任促进了全球市场的信息共享。区块链网络中有两个主要利益相关者：

• 信任供应商：质押者、验证者、矿工（取决于网络是 PoW 还是 PoS）
• 信任消费者：应用程序（通常捆绑交易并将边际运营成本转嫁给用户）

换句话说，区块链在买方和卖方之间建立了一个双边市场，就如同其他经济市场一样。随着供求关系的变化，市场为两者之间的交易提供相应的成本定价。

公共区块链需要费用来防止垃圾邮件和分配稀缺资源。这些费用是验证者/矿工用于覆盖开销（设备、电力及其他资源）的主要补偿/收入形式。虽然不同协议有不同的费用定价机制，但所有主要公共区块链都以某种方式将 gas 集成到协议中。某处的某人正在运转计算设备，必须得到补偿以获得激励。

定义 L1 和 L2

在更好地理解区块链是什么及其提供的功能之后，我们可以对 L1 和 L2 进行正式定义。

L1 和 L2 及其各自的涵义的综合严格定义是研究人员和更广泛的加密社区中的一个有争议的讨论。不同风格的 rollup 出现（ 乐观、零知识、内嵌）带来不同的实施细节和信任假设（ validium、volitions、主权等）。

在讨论 L1 和 L2 之间的权衡之前，我们必须先定义它们。

Layer 1 (L1)

L1 区块链是基础网络，作为加密货币的主要基础设施。这些是独立的网络，具有自己底层的协议、共识机制和原生代币。L1 常被称为区块链生态系统的基础层，因为它们提供了基本的安全性和治理框架。

以太坊在 2015 年推出时开创了模块化信任的概念。然而，以太坊并没有并且仍然没有针对需要为数百万用户提供服务的规模进行优化。因此，新的扩展解决方案例如 rollup 应运而生，成为扩展以太坊的有希望的解决方案。

Layer 2 (L2)

L2 解决方案建立在 L1 区块链之上，以增强可扩展性和交易吞吐量，而不改变基础层。Rollup 是最有前景和研究最多的 L2 解决方案之一。

Rollup 从 L1 中卸载交易，单独处理交易，然后将最终状态记录回 L1（通常以 状态根 的形式）。这个方法允许 Rollup 本身以比直接在 L1 上实现的更低成本，执行额外的交易。Rollup 将多个交易捆绑或“卷起”为 L1 上的单个交易，以减少负载并提高效率。不同 L2 解决方案 具有不同的信任假设，通常旨在继承底层 L1 的安全性和去中心化特征，使其成为安全但更具可扩展性的替代方案，以处理每个在 L1 上的交易。

Celestia 已为 rollup 正式化了该定义：

Rollup 是将其区块发布到另一个区块链并继承该区块链的共识和数据可用性（DA）的区块链。

Celestia

模块化区块链

在实践中，以太坊拥有加密领域中最有趣和名义上最有价值的资产。用户显示出愿意为更低费用而不太关心一些 L2 的中心化方面（这些方面仍在积极开发中，但通常尚未上线）而跨越到各种 L2 解决方案。从用户体验的角度来看，如 Base、Optimism 和 Arbitrum 等 Rollup 保持用户现有的以太坊钱包和地址基础设施，尽力做到最佳，使主链和 L2 之间的过渡更加无缝。这种便利性，加上 ETH 在 DeFi 和社会应用中的主导地位，使 L2 成为寻求熟悉感和易用性的用户的一种吸引力提议。以太坊拥有其他开发者希望互动的最受欢迎的 状态，而 L2 被视为以太坊的自然扩展。

这所有的一切都表明，“从以太坊继承”某些安全保障远不是团队选择作为以太坊 L2 启动或 从独立的 L1 迁移到 L2 的主要原因。

新开发例如 Solang 和 Neon 正在为习惯于以太坊 Solidity 的开发者架起桥梁，而 Metamask 的 Snaps 将钱包支持扩展到非 EVM 链。这些发展暗示着未来的用户体验有效地抽象掉了跨不同执行环境的许多复杂性。

尽管 以太坊基金会 为 L2 的研究提供了资金，所有 L2 仍然是独立实体，并未由以太坊基金会运营。无权限创新并不独特于去中心化应用层，且没有可信中立的 L1 拥有决定哪些 L2 可以在特定 L1 之上部署的技术能力。

“典型” L1 和 L2 实现与架构

为了最好地理解 L1 和 L2 之间的权衡，了解它们各自的供应链、相关参与者和信任假设至关重要。

L1 交易的生命周期

虽然每个 L1 都有独特的实现细节，但所有主要 L1 的相对利益相关者和交易生命周期都是相同的。本节概述了从生成到最终纳入的共同交易流程。

1. 意图

用户开始时有一个明确的目标或希望在以太坊网络上实现的行动，例如发送 ETH、与智能合约交互或交换代币。此阶段涉及用户的决策过程和对他们希望实现的理解，为交易的旅程奠定基础。

2. 交易生成

在此，交易开始成形。用户通常通过诸如钱包或去中心化应用程序等用户界面输入必要的信息，例如接收者地址、要发送的金额或要调用的合约方法。此阶段将用户的意图转换为以太坊网络可以处理的结构化请求。在此时，用户确定交易的成本，包括 gas 价格和 gas 限制。这在很大程度上依赖于区块链，通常被钱包提供商抽象掉。以太坊和 Solana 通过基础费用和优先费用（ 小费）实现了这一点，但在交易纳入的实现和确定性程度上有所不同。

3. 传输

用户用其私钥签名交易，这是一种证明其授权的数字签名。一旦签名，交易被广播到网络（通常通过与钱包集成的 RPC 提供商），通常通过 公共默认池 或通过 私人订单流拍卖，此时其在等待处理。

4. 纳入确认

交易在最后阶段达成其结论。用户收到确认，表明交易已成功纳入区块中（具体协议的最终性级别可能有所不同）。最终性带来了闭环，使用户能够验证结果，例如更新后的余额或合约状态。

以太坊供应链

以太坊旨在成为一个可信中立的基础设施层，以支持抵抗审查的应用程序，其供应链机制经历了重大变革。最初以工作量证明（PoW）运作，矿工控制以太坊的交易纳入和排序。这导致优先 gas 拍卖（PGA）的出现，搜索者竞争区块空间，导致默认池膨胀和效率低下的链使用。从闪电机器人拍卖的引入，作为 MEV Bundles 的链外中继，减少了 MEV 的一些中心化影响，因为其将 MEV 市场移至链外，但这依赖于中继操作员和矿工的诚实。

随着过渡到权益证明（PoS），以太坊的区块生产转移到质押验证者，引入了新的动态和潜在的中心化问题。在 PoS 下，MEV 提取中的规模经济可能导致质押中心化，从而威胁到以太坊的抗审查能力。

为解决质押高度中心化的担忧，Flashbots 引入了提议者-构建者分离（PBS）。最初该方案作为 MEV-Boost 实施，一种新的区块生产机制。在此系统中，搜索者提交包给区块构建者，后者则构建区块并通过块中继向提议者出价。MEV-Boost 将中心化力量转移到了区块构建者层，导致对区块构建者和中继的信任需求。截至 2023 年 12 月，超过 93% 的以太坊区块由运行 MEV-Boost 的验证者提议。

然而，MEV-Boost 和 PBS 并非没有问题。由 Flashbots 运营的 MEV-Boost 中继执行 OFAC 合规性，这是一个对公平和无权限系统不利的平衡。从中继的中心化可能导致审查和不诚实行为的风险，因为中继成为建筑者和验证者之间的关键中介。还存在对像 MEV-Boost 这样的章外软件的高度依赖，增加了以太坊受到利用和攻击的脆弱性，正如 低碳十字军利用事件 所显示的那样。人们正在进行讨论，将 PBS 嵌入 核心以太坊协议中，借鉴了 Flashbots 支持的许多工作。另一项关注是构建者的中心化，少数构建者主导市场，可能导致审查和对网络的影响。新方案如 SUAVE 旨在缓解这些问题。

Solana 供应链

在 2020 年推出的 Solana 作为一条独立的 L1，带来了为了解决基础层的扩展问题而进行的众多 创新，没有引入任何额外的第三方解决方案如 L2。Solana 全力允许应用程序间“共享状态”，使得应用程序之间原生的组合性得以实现，从而减少了应用程序开发者的工作和保障用户操作及信任假设的复杂性。

在 Solana 上，交易由三个主要组件组成：一组指令指导交易的操作、一个与交易交互的账户列表及其相关权限，以及必要的签名来验证交易。一旦用户确认交易，它就被发送到 Solana RPC 服务器，该服务器将其转发给负责区块生产的当前网络领导者。这被称为 Gulf Stream，是 Solana 实现的八项独特创新之一。

收到后，领导者验证交易并安排其执行。Solana 的并行执行模型使其能够同时处理多个交易，实现并行性和 “本地费用市场”。这一点通过多线程调度器实现，交易根据优先费用和时间进行排队。

执行后，领导者在账本中记录交易并在网络上传播。交易的状态也在多个阶段进行更新：从执行到获得足够的共识投票确认“确认”，然后在所需的额外块（31+）安全并确立建成后“最终确定”。

与以太坊相比，后者在基础上对于基于费用的交易排序显然有着更严格的保障，Solana 并没有对交易的确定性排序。尽管优先费用高的交易通常更有可能被置于区块的较高位置，并且竞争状态下经常需要更高的费用，但这种结果并不是一定的。这种发生的可能性受 Solana 默认调度算法的非确定性特性影响，该算法决定了交易的包含和在区块中的位置。这一特性激励了 链外活动，包括搜索者-验证者之间的副交易，给中位用户带来负外部性。

可以确定的是，以太坊上的 MEV 市场规模更大，自合并以来提取的总计超过 $7.50 亿 (373,701 ETH)。因此，更多的时间和资源被分配用于 MEV 的研究，MEV 的激励相容机制也更为成熟。

这是以太坊和 Solana 之间的核心哲学差异之一，并在各自生态系统的资源配置和文化中显现出来。尽管以太坊大量投资于激励相容机制的研究和设计，例如 PBS（围绕 ePBS 的讨论仍在进行中），但 Solana 核心协议的设计专注于同步全球状态，并将特定的排序服务和保障交由生态团队如 Jito 处理。Anatoly（Solana Labs的首席执行官）明确表示 他认为当前的 Solana 状态对中位用户而言是更好的（暂时的）平衡。

L1 的用户体验 (UX)

从用户的角度来看，向 Layer 1 区块链（如以太坊或 Solana）提交交易是加密中最简单的操作之一，通常涉及以下步骤：

1. 钱包设置

用户首先需要下载一个钱包。这可以是软件钱包（如 MetaMask）、移动应用程序或硬件钱包以提高安全性。

2. 获取 L1 的原生代币

确保你的钱包中有足够的 ETH/SOL 以支付交易和 gas 费用。你可以在各种中心化交易所购买 ETH。团队和协议正在研究帐户抽象；帐户抽象的一个特性是允许用任意代币支付 gas，而不仅仅是该 L1 的原生代币。以太坊通过 EIP-4337 实现了这一点。Solana 则 在协议中内置了原生帐户抽象，还有一个名为 Octane 的无 gas 交易中继器。

3. 输入交易细节

访问你的钱包并选择发送 ETH 或代币的选项。输入接收者的以太坊地址、要发送的 ETH 数量或代币数量，并在需要时输入其他数据（对于智能合约交互）。如果与应用程序交互，交易通常由应用程序开发人员预先封装好。

4. 设置 gas 价格和限制

钱包将自动设置这些，或允许你进行选择。具体的 gas 实施将根据你所交互的 L1 而有所不同。

5. 签名并提交

用你的钱包对交易进行签名（此过程因钱包而异）。然后，你的钱包将广播交易到网络（通常通过 RPC 节点）。

6. 确认

一旦你的交易被纳入区块并添加到区块链，它就被确认。大多数钱包会通知你交易已完成，你也可以使用像 Etherscan 或 Solscan 这样的区块链浏览器来跟踪该交易。

L2 的用户体验 (UX)

在与 L2 互动时存在显著的 UX 差异。这是新用户如何在 Optimism（最大的以太坊 L2 之一）上进行入门的步骤：

1. 下载钱包

如果你没有钱包，请下载并设置一个。用户通常在 EVM 生态系统（如 MetaMask）中使用相同的钱包。

2. 添加 Optimism 网络

3. 向 Optimism 存入 ETH

• 对于大型 L2，这通常可以在钱包内原生完成。
• 或者，你可以访问官方 Optimism 桥。
• 选择想要桥接到 Optimism 的 ETH 数量并确认交易。

4. 在你的钱包中切换到 Optimism 网络

打开你的钱包，从网络下拉菜单中选择“Optimism”。

5. 与 Optimism 兼容的应用程序和前端进行交互

选择“Optimism”以使用支持 Optimism 网络的应用程序。

在 L2 中，用户体验在原生资产和入门方面有所改进。Circle（运营着 USDC）在大多数主要 L2 上拥有原生的 USDC 版本，消除了通常与桥和包裹代币相关的额外对手风险。此外，Coinbase 的分发优势使 Coinbase 平台与 Base——一个他们是唯一序列操作员的以太坊 L2——之间形成紧密整合。

L2 组件

在将资金桥接至特定 L2 之后，交易的用户体验通常与 L1 相似，这可能会根据你使用的 L2 而变得复杂。在过去 L2 在区块链堆栈的不同方面主要使用以太坊，但今天许多 L2 正朝着“模块化”的方法发展。这种模块化方法允许不同生态系统和基础设施之间的混合和组合，分离 L2 的关键组件：执行、结算和 数据可用性。以往，L2 除了执行外几乎在所有方面都依赖于以太坊，但随着新的结算和数据可用性解决方案的推出，这一趋势正在迅速改变。而 L1 则以集成和单一架构的方式提供这些组件，开发人员在没有治理批准的情况下无法选择想要的架构。

执行

执行的目标是在预先状态上运行状态转换函数，以获得后续状态。采用以太坊虚拟机（EVM）、Solana 的 Sealevel（SVM）等不同虚拟机作为治理这些状态转换的标准。每个虚拟机提供了独特的特性，影响兼容性、开发者工具的可用性，以及交易处理的效率。它们为执行智能合约和协议创建环境。

与执行层的交互是应用程序开发人员实际部署代码时、交易发生时以及用户与区块链状态交互时的层面。该层旨在快速处理交易，同时将安全性和数据可用性的职责委托给其他专业层。

L2 的虚拟机不必与 L1 的虚拟机匹配。虽然这在过去大多数 L2 是 EVM 或 EVM 兼容 rollup 时是事实，但越来越多的团队正在探索这种设计空间，采用不同的虚拟机“结算”到以太坊（ Eclipse、Movement Labs）。

结算

“结算”一词被许多人视为一个 多义的术语。理解结算时，重要的是要 区分“rollup”和“桥”的视角。桥通常遵循一周的最终化过程，但桥并不是 rollup。从 rollup 的角度来看，最终化发生在检查状态转换后，以及相关数据已发布到 数据可用性层上。

结算层为 rollup 提供几个关键功能：

• 验证和争议管理：它们作为平台，Rollup 可以在此列出其证据以处分外部验证，对于依赖交互式故障证明的乐观 Rollup 来说这一功能至关重要。
• 桥接中心：通过作为一个中心点，结算层使得 Rollup 可以互联，从而消除每个 Rollup 之间需要单独桥接的必要。
• 流动性来源：结算层的流动性可以被所有相关的 Rollup 访问，促进更加顺畅的交易和互动。

正如前面提到的，以太坊拥有加密领域中最有趣和名义上最有价值的资产——人们希望与以太坊的状态进行互动。以太坊被当作“结算层”，因为用户表现出强烈的偏好，选择与独立桥接的工具交互，以便和他们所交互的以太坊 L2。与 L1 之间的桥接未被市场以相同方式看待，这可能是由于之前的攻击和更复杂的用户体验（L1 到 L2 的桥接通常在单一钱包中紧密整合）。用户体验迅速提升，像 Phantom 这样的钱包不仅支持以太坊，也支持 Solana，而 MetaMask 则推出了 Snaps。从更正式的术语来看，用户习惯于与特定 Rollup 所定义的独立桥接进行互动。

用户行为正在迅速变化。Wormhole 在过去 30 天内移动了超过 $5 亿的交易量，缩小了与 Optimism 30 天桥接交易量 $8.25 亿 的差距。

可以说 L1-L1 的桥接因路径依赖而遭遇麻烦。例如，有较大破坏的事件，比如 2022 年初的 Wormhole 骇客事件。虽然共享 DA 的工程信任假设是独特的，但实际实现 L1-L2 和 L1-L1 桥接的通常是通过 多重签名 进行保障的。

本节的主要结论是，rollup “结算到以太坊”（更确切地说，是最终化特定桥到以太坊）以获得访问以太坊 状态 的资格，以便于用户和流动性。结算本身并不是以太坊的盈利性事业，因为 像 Optimism 这样rollup 每天在 ETH 上的结算费用少于 $50 的额度。超过 80% 的 Rollup 成本用于向以太坊 L1 块发布数据，作为 calldata。这就是我们为什么会看到今天如此多的围绕数据可用性解决方案的竞争。总的来看，L2 占以太坊 L1 费用的约 ~6%（将以太坊用作数据可用性）。

数据可用性 (DA)

区块链中的 数据可用性 是指所有区块中的数据实际上是已发布和被网络访问的保证。这个概念对区块链的功能和安全性至关重要，尤其是在扩展时。通常，一个区块由一个头部和交易数据组成。完整节点会下载并验证每个交易，而轻节点则依赖区块头并假设交易是有效的。数据可用性问题在于，区块生产者发布区块头但拒绝提供部分或所有的交易数据。

虽然这还没有发生，但数据隐瞒攻击对区块链网络构成威胁。在这样的攻击中，恶意区块生产者故意隐瞒新块的一部分交易数据。这使得其他网络参与者无法验证区块的交易。数据隐瞒的后果范围从网络中断到更严重的问题，如允许欺诈交易。攻击的严重程度和影响因区块链的结构（L1 或 L2）以及数据可用性是在线上还是线下管理而异。这一风险强调了确保数据可用性的强大机制和有效措施的重要性。

解决数据可用性问题涉及的方法包括所有完整节点同时 下载所有数据，这可能资源密集，或是通过数据可用性证明和数据可用性抽样（DAS）等创新方法。这些证明利用了例如纠删编码等技术，使客户端通过仅下载区块的一小部分来验证数据可用性。

根据最新的术语，真正的“以太坊 rollup” 需要使用以太坊作为数据可用性。这意味着 rollup 必须将交易数据作为 calldata 发布到以太坊 L1，才能视为 rollup。以太坊正在致力于实施 EIP-4844，该方案将为 blobspace（交易数据）创建一个单独的市场，并允许以进一步折扣的价格发布数据块。即使 4844 上线，也仅能使数据可用性提高 约 7 倍，这相当于所有 rollup 每秒约 100 个 TPS（交易处理速度）。参考来说，Solana 对块空间的需求约为 500 TPS，并已证明能够处理 2000 TPS 以上。此外，Solana 被设计为跟随硬件（摩尔定律）与软件进步如 Firedancer 进行扩展。

尽管数据可用性可能表现出一些小的网络效应，但竞争可能会将向数据可用性解决方案发布数据的费用压至接近操作的边际成本。

数据可用性确保所有必要的交易数据在预定时间内可用于重建 L2 的状态。短期内，validium 和 volition 利用独立的数据可用性层，而以太坊的长期发展路线图包括通过 EIP-4844 的升级来改善数据可用性解决方案。预计其他数据可用性解决方案（如 Polygon Avail、Celestia 和 EigenDA）将发挥重要作用，并进一步探索不同的 DA 设计。然而，值得注意的是，这些数据可用性解决方案尚未上线，除了 Celestia 刚刚启动其主网，但尚未有 rollup 发布数据。它们均建立在新颖的系统上，尚未在生产环境中经过大规模验证，并且有着宽泛独特的安全和信任假设。这些解决方案提供了一种临时的解决方案，直到以太坊全面的数据可用性层投入操作，即使在与以太坊集成后也可能表现出网络效应。

L2 交易的生命周期

在 Arbitrum（一个 L2 协议）上的交易生命周期涉及多个阶段，从发起到确认和最终确定：

1. 排序器接收交易

交易由排序器开始，可以直接/off-chain 接收 L2 交易或通过延迟收件箱接收来自 L1 的存款。

2. 排序器在链下排序交易

排序器在其链下收件箱中对交易进行排序，并使用 Arbitrum Nitro VM 执行交易，为客户端提供“即时”收据。此阶段的最终性取决于对排序器的信任。

3. 排序器在链上批量发布交易

排序器定期将 L2 交易批量发布到 L1，同时包括相关数据作为 calldata。如果排序器未能包括某个交易，客户端可以在延迟之后强制将其纳入（即强制纳入）。在此阶段，如果至少有一个行为良好的活动 Arbitrum 验证器，交易的最终性等同于以太坊的交易。

4. 验证者确认包含交易的 Rollup 块 (RBlock)

验证者定期在 L1 上断言 L2 链的状态。RBlock 断言包括对 L2 到 L1 消息的出包状态的声明。如果挑战：在争议情况下，验证者会参与到详细的验证过程，甚至详细到单一操作的层面，由 L1 上的合约进行裁定。‍

5. RBlock 在 L1 上确认

经过争议解决和足够的时间窗口后，RBlock 会在 L1 上确认，更新出包根。该过程确保一旦记录批量的 L1 交易被确认，其中的 L2 交易具有与常规以太坊交易相同的最终性水平。如果交易中包含 L2 到 L1 的消息，只有在 RBlock 确认后，它们才能在 L1 上被执行。

由于 Rollups 存在于以太坊之外（不要与许多现如今构建在 EVM 上或与 EVM 等价的 Rollups 混淆），在交易供应链中涉及了额外的考虑因素和参与方。以下是当前主导以太坊的 Rollups（Arbitrum 和 Optimism）的特征：

• 中心化排序器: Arbitrum 和 Optimism 是以太坊最大的乐观 Rollups，目前通过单一中心化排序器运作。该排序器负责对所有交易进行排序。未来的计划涉及将此角色去中心化，可能由社区投票的 L2 节点承担，但具体细节和时间表仍不明确。用户信任排序器不会出售订单流，不会重新排序交易或以其他方式提取 MEV。故障证明在路线图上，但尚未对无权限挑战生效。
• 信任假设: 在这个阶段，最终性依赖于信任排序器。排序器的角色仅限于对交易进行排序或延迟，而不改变它们。Arbitrum 允许延迟超过 24 小时的交易强制包含，而 Optimism 会自动将 L1 交易包括在下一个可用的 L2 块中。
• L1 重组: 如果发生 L1 重组，L2 块的继续和处理政策没有明确说明。这在 L1 重组期间留下了一些交易最终性的不确定性。
• 最终性: 排序器将 L2 交易打包并作为 calldata 发布在以太坊上，实现与它们所包含的以太坊块的最终性相当的“硬最终性”。然后更新 L1 上表示 Rollup 最新状态的 L2 状态树根，确保状态更改不可逆转。
• 挑战期和提现: Arbitrum 上的验证者可以挑战状态根，启动争议解决过程。如果状态承诺在指定期限内未被挑战，则最终确定。挑战期结束后，允许根据最终状态从 L2 提取到 L1。
• 桥接: 桥接协议考虑不同的最终性水平，从“软最终性”下的即时收据到“硬最终性”下的批量 calldata。桥可以根据客户端需求选择更快的信息传递，或根据交易类型和风险评估遵循更严格的最终性标准。

L2 的合理性

L2 是有状态的系统。每一个额外的 L2 都将状态拆分到不同的 L2 之间。当牺牲原子可组合性时（这可能被高估也可能未被高估），在 L2 上进行部署对某些应用来说是有意义的。此外，选择正确的 L2 是非常重要的，即使它们在一个流行的执行环境如 EVM 上运行。不同的 L2 提供截然不同的用户体验、集成和分发。

不深入技术，L2 大致可以分为 特定应用 Rollups 和 通用 Rollups。

特定应用 Rollups

特定应用 Rollups 与 L1 和先前提到的其他 L2 不同，它们不与其他应用共享区块空间。相反，它们是特定应用（或一组应用）专用的区块链。因此，你需要负责运行所有相应的基础设施。

虽然一些团队是垂直整合，并有效地运行自己的基础设施（dydx），但这是一项巨大的工程任务，通常只有在以前产品市场契合（PMF）成功的团队才能成功执行。在 dydx 的情况下，他们具有产品市场契合，拥有强大的社区以及足够的资源（在 Ethereum 上找到 PMF 后，随后在一个以太坊 L2 上）。其他项目如 Maker 正在探索诸如 SVM 应用链 的设计。在实际操作中，大多数团队不运行自己的硬件；相反，他们依赖于旨在填补这一空白的 Rollup 作为服务（RaaS）提供商，如 Caldera 和 Conduit。

目前尚不清楚特定应用链是否能够在长期内生成足够的收入以实现盈利。在这些情况下，了解 RaaS 提供商的对手风险和成本结构非常重要。RaaS 提供商通常会收取固定费用（通常在 $5,000 到 $100,000 之间，根据应用大小而定）和排序器利润的一定百分比。大多数 RaaS 提供商利用广泛接受的标准，如 OP Stack，以避免“锁定”，这意味着即使 RaaS 提供商倒闭，你仍然可以运行自己的硬件，只要你能够克服短期的可用性失败。

由于游戏是一个更专业化的使用案例，正在积极开发新的实现和协议，如 Argus’s World Engine。12月5日， Dark Frontiers 作为一个执行分片在 Argus 的 EVM L2 上上线，以支持完全链上游戏，这与当前仅在链上发布简单游戏项目的其他链上游戏有所不同。虽然尚未得到验证，这似乎生活在特定应用 Rollups 和通用 Rollups 之间。

通用 Rollups

作为一个独立的环境，经济资本风险较小，Rollups 在某种程度上激励对栈中某些层进行实验，例如在执行和共识层，以提供差异化的产品。然而，大多数 Rollups 是现有 VM 的现成版本（Fuel 除外）。这是因为它们激励将现有应用最简单地部署到 L2。这推动了在执行和共识层进行创新的团队朝着推出自己 L1 的方向发展，如 Monad。

随着 Rollups 的数量远远超过合理的平衡，尤其是那些在吸引用户和流动性方面挣扎的 Rollups，其执行层可能会有更多实验的机会。

通用 Rollups 当前状态

通用 Rollups，如 Arbitrum、Optimism 和 Base，已展示出强大的网络效应，并吸引了众多现有和新兴应用在 L2 上推出，如 GMX 和 friend.tech。以太坊的本地资产和状态在这些 L2 上的存在——通常使用以太坊作为其气体代币的计量单位——确保用户和开发者能够访问丰富且成熟的生态系统。这种访问对于寻求流动性的应用及现有以太坊基础协议和资产至关重要。关于用户体验，像 Coinbase 这样的平台已经整合了对 Base 的本地钱包和 支付支持，使得交互无缝且用户友好。

在考虑各种 L2 时，重要的是考虑替代执行环境进行部署、流动性和 L2 基础设施本身。数据可用性的成本结构、未来网络费用的潜在变化以及基础设施提供者的不断演变等因素应在决策过程中考虑。应用开发者应该理解当前和未来用户的成本结构，并基于因素，特别是数据可用性的成本，做出合理的预测。对考虑 L2 部署的开发者而言，理解系统的细微差别至关重要，特别是关注选择的执行环境和替代部署机会。

以太坊基金会主导的新兴研究，如 L1 序列化“Based Rollups”，意味着 Rollups 在活跃度、去中心化和用户体验方面将不断改善。去中心化的排序器——或至少是活跃性横轮换的多排序器——目前仍处于研究阶段，但在确保可靠性和减少当前排序器风险方面提供了有希望的进展。目前，用户信任 L2 核心团队运行的排序器 公平排序交易，并不会通过重新排序交易恶意提取 MEV。用户还可以通过 强制包含 在排序器审查的情况下直接向 L1 提交交易。

另一方面，现有的 Rollups 缺失一些积极开发中的关键特性 根据他们的路线图。例如，主要的乐观 Rollups 都未提供无权限的故障证明，通常需要通过多重签名的功能可升级合约。并且，许多 Rollups 缺乏让用户在恶意排序器下提取资金的逃生通道。

通用 Rollup 终局

通用 Rollup 的终局是一个带有“强健”排序器（或一组排序器）的一种可能结果。在以太坊继续作为最有趣状态的链，并且用户继续强烈偏好 L1 到 L2的桥接的世界中，通用 Rollup（L2）能够为更好的用户体验提供显著的执行优势。

L1 实际上只存在于满足 Rollup 所需属性的目的上，消除 L1 重组对 L2 的风险，并允许 L2 在最终用户关注的维度进行优化：延迟和尽可能高效地更新状态，通常以 更好的价格 形式表现。以太坊——首选的 L1——仍然发挥着作用，因为社交共识仍然从以太坊状态中提取价值，以获得模因上的原因（可信的去中心化方参与，公平的启动等）。L2 作为 L1 的一个外部实体存在。

该 Rollup 将展现以下特征和属性：

• 无权限创新——任何人都可以构建并部署新应用
• 抗审查——通过在 L1 上的强制包含
• 数据可用性——可以直接在 L1 上或单独的 DA 层上
• 有效性——故障证明或零知识证明
• 并行执行环境——交易以极高效率处理

在这个终局中，有少数（2 个？）具有重要用户和交易量的 Rollup。边际应用选择部署到这个 Rollup，因为共享区块空间的成本（摊销到尽可能接近零）被用户接入的程度所抵消。揭示的用户偏好显示出最简单的用户体验的高优先级。如果我们最终达到这一情景，数字货币实际上已经以多项关键改进重新发明了传统金融：无权限创新、抗审查、非托管和透明的特性。传统金融市场的写入权限仅由少数参与者拥有；纽约证券交易所及其他交易所是被严格监管和有限制的市场，可以根据法律和法规对个人进行审查。

在这一情景中，延迟和与排序器的共定位将如同在传统金融中与订单簿服务器一样存在。目前，由政治和路径依赖决定的允许访问已经确定了哪些实体可以在纽约证券交易所的服务器中共定位。Citadel数十年的基础设施与算法优化经验，仍然适用于无权限环境，为终端用户提供更好的价格。在这一 Rollup 终局中，个人和团队将以业绩为竞争标准，直接与全世界所有其他优秀人才竞争，从而获得更好的价格和用户体验。

尽管这一切在理论上听起来很不错，但目前 L2 的状态却描绘了一个截然不同的画面。现有的唯一排序器由核心团队运行——一个单一的活跃性故障点——它们往往限制最重要的操作，无论是桥接合约还是有权限的故障证明。虽然这是许多 L2 的路线图上的去中心化计划，移除多重签名机构，然而这并非当前的状况。

L1 的合理性

像 Solana 和以太坊这样的 Layer 1 区块链上共享状态的概念，使得无权限复合成为可能，意味着应用可以以无信任和安全的方式彼此交互。这在营销策略中非常有用，例如目标空投。通过利用共享状态，项目可以识别并 奖励特定的 NFT 社区，实现高度定向和有效的奖励机制。多链数据预言机 Pyth 最近在 Solana 上 空投 了 $PYTH 给任何与其协议互动的用户，这涉及到了 40 多个区块链。通过分析区块链中的所有权模式和社区参与，项目可以定制其奖励，例如独家代币或访问新服务，以激励和吸引区块链社区的特定细分群体，创造更具影响力和共鸣的营销举措。

共享状态独特地使得这些链上奖励与行为可以进行归属。例如，保证用户获得最佳价格的统一交易聚合器 Jupiter 是一个仅在具有共享状态的链如 Solana 上才能实现的应用。

结合 DeFi，支付是加密货币最重要的用例之一，使用户能够在没有剥削性中介如西联汇款的情况下发送任意金额的价值。支付包括点对点交易，如 Venmo，以及商业向消费者的交易，如在线购物。重要的是，支付的成本应该非常低廉且快速，以便用户在发送资金时不必考虑Gas成本。在 Solana 上，超过一半的 USDC 转账金额少于 $5，这只有在极低气体的区块链（如 Solana）上才能实现。

这使得新业务能够在此基础上建立，例如 Tiplink，允许人们通过 URL 发送资金，无需设置钱包（你甚至可以使用谷歌凭证注册）。Shopify 已与 Solana Pay 集成，使购物者能够通过以 USDC 在 Solana 上结账。 Visa 选择与 Solana 集成 以为全球商户收款方 Worldpay 和 Nuvei 结算 USDC。Code 使用 耐久性非同步标记 创建了一种伪非同步执行环境，以构建一个极快的支付通知系统和无缝的用户体验。尽管有些人称其为 L2，但它没有故障证明，完全优化了以创造更好的终端用户体验。

Solana 不存在 L2 的原因是 交易本身就已经是如此便宜，并且在给定区块中本质上分开和定价状态。自最初起，Solana 就从根本上优化了以尽可能快的速度提供同步状态，并将交易成本尽可能接近运营的边际成本。在以太坊上，交易价格昂贵，部分原因与单线程 EVM 相关，状态在另一个虚拟机实例运行时才能单独定价，而这正是 L2 的功能所在。Solana 和其他并行 VM 区块链允许本地费用市场，其中不同状态的费用根据特定状态的争用程度不同进行调整。一个本地状态热点可以在不提升整个区块链的争议或费用的情况下进行管理。在实际操作中，这意味着 NFT 铸造或空投对你独立应用的外部性很小。

与 L2 不同，Solana 的终局并不在路线图上——它就在今天。在通过 SIMDs 正在积极维护和提升的情况下，它作为一个功能齐全、可信中立的资产分类账无需在多重签名、对齐 或情感上额外信任。

什么是最适合我的解决方案？

这取决于你优先优化的目标。一般来说，应用开发者或企业主应该在区块链基础设施维护上花费尽可能少的时间，而在迭代产品、创造最佳用户体验上花费最多的时间。问题是对你而言，有多少是必要的？

在选择具体链时，应仔细研究该链上可用的原语，例如 Drip，它已经铸造了超过 6000 万个 NFT，拥有 500,000 位收藏者。

你希望优化的内容将最终缩小你的链选择范围。基于以上对于各种 L1s 和 L2s 的总结，以下是一些需要考虑的维度：

1. 链上用户
2. 链上使用（如果你针对某个特定的链上功能进行优化，如交易，那么你需要检查具有低费用环境的链 - 如 Solana、Sui 或 Optimism。你需要理解较短区块时间、较大区块大小等的技术权衡和限制）
3. 执行时间
4. 链上流动性
5. 链上鲸鱼/流动性（例如，EVM 生态系统由于之前的代币发行时代通常有更多流动性，但目前变化迅速）
6. 访问特定的链上社区（艺术家、交易者等）
7. 资助和风险投资的可用性（较新的生态系统有更多的资助资本，但风险投资资本较少）
8. 技术复杂性和管理开销（例如，Code 只需 2 名工程师运行其 Solana 应用，而 dydx 则需要超过 30 名工程师和研究人员）
9. 编程能力和链规则的自主权（如，特殊交易结算规则）
10. 访问机构参与者（如，Coinbase 在 Base 上，Visa 和 Shopify 在 Solana 上）
11. 与其他生态系统应用的可组合性（如 DeFi、支付应用）

对某些理解并独特利用上述特性的应用而言，部署到特定的 Rollup 结构可能是有意义的。对于大多数应用而言，Solana 提供了应用成功所需的原语。其独特的设计决策使它能够快速、廉价且高效，并且已在生产中运行多年。

结论

理解和导航区块链格局，特别是在 Layer 1（L1）和 Layer 2（L2）平台之间的选择，要求对其中涉及的权衡因素有细致的理解。L1 和 L2 之间的选择不仅是技术上的决策——这是一项关键的商业战略，影响项目的可扩展性、安全性和整体可行性。重构整个代码库将进一步增加技术债务，降低成功构建应用的概率。

用户体验在区块链采用中的作用不容小觑。随着技术的成熟，应该越来越注重创造直观、无缝和用户友好的界面，能够将复杂的区块链基础结构与最终用户连接起来。虽然不同的应用从不同程度的灵活性中受益，但大多数应用开发者应该选择一个平台，使他们能够将最多的时间集中在构建最佳产品上。

感谢 Akshay、0xIchigo 和 Jon Charbonneau 的审阅和评论。

• 原文链接： helius.dev/blog/the-l1-v...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～