Vitalik万向演讲全文：Layer2 是以太坊扩容的未来

10 月 26 日，第七届万向区块链全球峰会在上海外滩 W 酒店举行，以太坊创始人、万向区块链实验室首席科学家 Vitalik Buterin 通过线上直播的方式，分享了对当前热门话题 Layer2 扩容的看法。以下为演讲全文：

最近在万向峰会上，我曾经多次提及，而且在其他峰会也多次提及的主题是扩容，扩容是区块链领域面临的最大挑战之一。包括在当今我们面临的最大挑战，比如区块链在去中心化和保证安全方面很有效，但它只能处理非常小的交易量，也就是它的 TPS 非常有限。大概几年之前，这样的区块链状态并没有给我们造成太大的问题，因为之前的区块链用户不多。但是最近我们看到了很多人想要使用区块链，这个数字还在与日增长。而且人们希望在区块链上做越来越多的事情，这样的人数也在与日俱增。现在又出现了各种各样的应用，如 DeFi、Gamefi 等，出现了很多人们想要实现的应用场景。这意味着区块链必须要实现扩容，从而为所有的应用提供他们所需要的空间。

实现区块链扩容有一个简单的方法，也有一个困难的方法。先说简单的方法，就是调高区块大小和 Gas 上限这些参数，使得我们能处理的交易量大量增长。但是这样的方法，它存在的问题就是看起来简单，但会牺牲去中心化。也就是实现这样的扩容，通过创造巨大的系统，在巨大的系统中，每一个单一节点都需要处理大量的数据。这样的系统，很有可能会丧失去中心化，因为很少有人去运营这样大的节点。

实现区块链扩容的另外一个方法，它也更持续，就是 Layer2 技术。Layer2 技术纷繁复杂，有一些闪电网络，除此之外，还有一些应用也已经用到了状态通道，还有一些应用使用的一些其它的解决方法。

我们看到的最通用的技术是 Rollup。这个技术背后的理念存在于很多不同的形态，它从 2014 年开始，到 2019 年正式成形。我在 2019 年发表了一篇博文，如这张 PPT 所示，我写了以 Rollup 为主的技术路线。我在里面写到，我们需要扩容，但对以太坊来说，要实现原生扩容需要很长一段时间，也就是执行分片，在每一个分片里面，都能进行交易的处理，而且要实现这一点的话，需要克服很多技术挑战，需要很长时间。所以我们必须要等待很长一段时间，才能真正实现以太坊原生执行的分片式扩容，现在我们有的解决方案就是 Rollup。我们已经看到市面上出现了不同版本的 Rollup 项目，我们知道 Rollup 有用，而且它通用，Rollup 能够大幅度提升可扩展性，在目前为止至少可以提升 100 倍。数据分片是分片比较简单的形式，它并不是打造一个强大的能够处理交易的分片，相反我们只打造能够存储，并且对于数据进行验证的分片，这是一种简单的分片形式。

通过这样的分片，我们是能够提高 Rollup 的可扩展性，可以再提高 100 倍。各位知道通过 Rollup 实现扩容，Rollup 可以给我们提供扩容，我们也心知肚明。对于以太坊来说，Rollup 是唯一可行的可扩容方案。

去年和今年的区别，去年我们用 Rollup 做扩容时，其实大多数的不过是理论项目。去年路印已经存在了，其他项目没有存在，但今年很多 Rollup 项目推出了自己的主网，现在他们的交易费相对以太坊的交易费来说低很多。其实我也认为这些数字，也就是它的交易费用会进一步下降，而且我也看到了在这方面有很多优化。对于到底如何使用 Rollup，能够减少在链上需要存储的数据量，通过这样的方法，能够进一步降低 Rollup 交易所需要的 Gas 费。比如路印用了很多优化方案，路印至少比以太坊便宜了 30 倍。

还有 Arbitrum one 和 Optimism，这两个 Rollup 方案，目前没有实施任何优化，但是它们在努力。一旦它们纳入优化方案，这两个 Rollup 方案也会变得更加便宜。所以有了这样的 Rollup 方案，就能使得交易费大幅下降。至少能够比去年的交易费低很多，如果能实现分片的话，可以让交易费用进一步下降。

现在可以看到市面上存在着多种多样的 Rollup 技术，Rollup 本身也有很多技术的组件。当今有两大主要的 Rollup 分支，一个是 Optimistic Rollup，它用的是安全性方案，另一个 ZK Rollup 用的是零知识证明。就 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup，它们有各自不同的优势。对于 Optimistic Rollup 来说，它的技术更简单，因此要打造 Optimistic Rollup，相对来说更加的容易，尤其是对通用型应用来说，比如像以太坊智能合约这样的通用型应用。ZK Rollup 技术更加复杂，它的好处是安全性更高，而且支持快速退出，而不像 Optimistic Rollup 退出需要等待一周时间。就技术来说，ZK Rollup 的技术尚未完全成熟，但我认为几年 ZK Rollup 将能支持完整版本的以太坊虚拟机，大家能使用 ZK Rollup 技术。短期而言，Optimistic Rollup 是可行之选，长期而言我更倾向于 ZK Rollup。一旦我们有了数据分片，ZK Rollup 也会有其他应用。而且我也在思考一些企业级应用，一旦 ZK Rollup 成熟，企业级应用就有了可能。没有必要用单独的链，你用 ZK Rollup 就可以，ZK Rollup 和以太坊相连，它的费用依然很低，同时你也可以获得一个好处，就是能够与以太坊的生态系统进行互联，获得以太坊公链所提供的好处。

这个技术取得了长足的进展，比如有很多项目，逐渐将自己的应用迁移到了 Rollup 里面。或者说有很多项目，已经开始思考在 Rollup 中如何打造自己的项目。但是依然还有很多工作有待我们逐步去完成，比如应用，或者说基础设施等等方面，都还有很多事情要做。

如果你是一个应用的开发者，必须要积极地去寻求到底如何将你的应用尽快、尽可能安全地迁移到 Rollup 上。对于非金融的应用来说，迁移到 Rollup 上更重要，因为这样的话就能尽可能降低费用，毕竟对于非金融应用来说降低费用非常重要，因为它们的用户不太愿意支付这么高的交易费用。除此之外，很多应用就是一个完整的体系，也就是用户如果使用这个应用的话，它们更多的是希望能够和其他应用进行交互。比如游戏，以黑暗森林游戏为例，这是一个完全无需信用基于以太坊的游戏，这个游戏就是一个很好的例子。它现在在测试网上继续运行，未来也可以被迁移到 Rollup 上，NFT 也可以迁移到 Rollup 上。也就是说，基础设施可以迁移到 Rollup 上，而金融业务同样也可以迁移到 Rollup 上，比如用加密货币进行支付的应用，也可以迁移到 Rollup 上，还有 DAO，很快也可以被迁移到 Rollup 里面。

对于不同的应用，整个迁移过程是千差万别，每个应用要思考是完全迁移到一个 Rollup，还是支持所有的 Rollup，还是应用继续存于以太坊上但是和 Rollup 建立跨链桥。当然背后实现的路径选项很多，每一个选项都需要去思考。接下来我会讲一下整个生态系统的核心部分——基础设施。

对于用户来说，基础设施是关键。ENS 代表以太坊的域名系统，也就是基于以太坊的去中心化的域名系统。ENS 是一个非常重要的基础设施，有很多以太坊用户用 ENS，比如我就有一个 ENS 域名，很多以太坊用户也有 ENS 域名。我自己的博客，也有一个 ENS 域名。如果你去我的博客，大家就可以看到。未来我预计有越来越多的人使用 ENS，ENS 当前面临的问题是所有的功能都是在主网上实现的，这就导致交易费用非常高，这也正是我们在基础设施方面面临的挑战。随着我们将 ENS 迁移到 Rollup，ENS 可以存在于 Rollup 中，（这一问题有望被解决）。

第二个基础设施是轻客户端。如果我们希望让以太坊系统实现真正的去中心化，我们需要有安全的轻客户端，它必须不仅仅能访问以太坊的主网，同时也能够去访问跨链桥和 Rollup。也就是很容易从一个 Rollup 到另外一个 Rollup，是这样一个跨链。在这样的情况下，不需要等待很长的时间。

EIP-3668 这个提案允许 ENS 和其他应用迁移到 Rollup 中，这是一个通用型的提案，而且它也允许 Layer1 智能合约去指定应用或者关于二层的状态信息从哪里去获取，并可以实现对信息的验证，也就是通过一个无须验证的轻客户端对于 Layer2 的数据进行验证，另外你有 ENS 域名可以进行登记，而且可以在二层进行更新。无论他存在于哪个二层，用户都可以看到这个信息，使用同样的软件看到各个二层里面的信息。这样的前景令人兴奋。

轻客户端允许一个节点对区块链进行验证，但却不需要去运行一个全客户端，也不需要对于每一笔交易进行验证。轻客户端对于区块链生态系统要实现去中心化来说非常重要。我们现在所做的其实就是通过 PoS 的升级，以及实现对于轻客户端的支持，并让轻客户端系统在 PoS 和 PoW 上同样强大。而且它有一个算法，这个算法使得轻客户端能够对于区块进行验证。这个区块通过了委员会的签名，这样可以实现安全的客户端，并以此在无需信任一个中心化的服务器的前提下访问区块链。不过轻客户端系统本身也需要进一步的扩展，让其能够迁移进 Rollup 系统。这一点是非常重要的，我们依然要保持去中心化，而且我们不断为此而努力，来让这一升级被应用到所有的 Layer2 的协议中。

说下结论。

Layer2 是以太坊扩容的未来。用 Layer2 实现以太坊的扩容是当下最安全的解决方案，对于以太坊的扩容来说，在实现功能的同时保全网络的去中心化至关重要，因为去中心化才是区块链的核心。

目前以太坊虚拟机兼容的 Rollup 已经出现，可以在提供强扩展性的同时保证性能。同时它也保持了当前用户的体验和开发者的体验。所以为 Rollup 进行开发就相当于在以太坊上进行开发一样，只是有一些小小的变化。比如区块生成打包的方法不一样，但是它的虚拟机一样，而且和以太坊的虚拟机进行兼容的话，就意味着保全保存了以太坊所有的性能，同时也保持了以太坊去中心化这一非常重要的属性。

与此同时，我们还需要继续努力去搭建一些基础设施。包括丰富生态系统以及最终实现以太坊的扩容路径。目前我们已经有了一个清晰的发展路线图，其中很大一部分内容已经实现落地，或者正在如火如荼的开发之中。未来我期待有更多令人兴奋的成就，我对整个以太坊生态的现状倍感振奋，谢谢。