近期，链捕手邀请Nervos联合创始人吕国宁在捕手学堂举办了以“详解Layer2的现状与未来”为主题的AMA活动。
根据官方资料，Nervos是一个开源的公共区块链系统，专注于区块链核心协议或者基础设施的构建，可以很大程度解决了区块链的扩展性问题。Layer2技术通常被称为“链下”解决方案，通过减少基础层负担的方式来处理数据，将主链的部分数据处理转移到Layer2上，从而增强整个区块链网络的可扩展性。
在活动期间，吕国宁向社群用户介绍了Layer2主要的解决方案思路，目前面临的主要难题有哪些，以及接下来会呈现怎样的发展趋势？现整理全文如下，希望能对读者们有所启发。
整理/HarryZheng
链捕手:随着DeFi等应用对区块链性能要求越来越高，Layer2也愈发成为市场焦点，可以先简单介绍下Layer2的运作机制以及相关概念吗？
吕国宁:Layer2广义而言，是让交易计算可以在底层区块链以外的虚拟层去完成，并将最后的结果交给底层区块链去完成验证，以借此达到扩容的效果。
随着近年的发展，Layer2这个广泛的概念还在不同的时间点，发展出了不同的Layer2流派，目前简单来说可以分这么几个分支：
1.通道和通道网络：在链下为特定的个人、群体或者他们所组成的网络开通一个链下的通道，直到他们所有的交易结束要上链进行结算时，再将链下的通道关闭上链。这样的技术下分别衍生出了Statechannel和闪电网络等技术。
2.侧链：构建一条完全独立于主链的区块链，并且透过自己的验证者去打包侧链上的交易，再让他和主链透过映射等方式添加到主链的账本中。例如在Rollup崛起前，被讨论很多的Plasma，以及Skale、Omesigo等独立的侧链项目。
3.Rollup的原理是将许多在区块中的交易数据，打包成一笔“空间浓缩”过的交易，透过空间的压缩，我们可以确保主链上的吞吐量的增加。在这个前提下，又有了各种不同的方式来保证Rollup上的交易能够被Layer1进行验证，而产生了至于零知识证明的ZK-Rollup以及基于惩罚机制的OptimisticRollup。
链捕手:目前市场上主流的Layer2方案有哪些？进展情况都怎么样？
吕国宁:说哪个方案较为主流似乎是个比较主观的说法，但是按照上一题订定的架构分类，我大概和大家分享一下这些分类下的一些常见的项目的进展。
首先是基于通道的方案，链下的通道是最早的扩容方案之一，由于交易都是在链外通道中产生。因此支付通道网络有个很重要的特色，是可以达到近乎无限的扩容，并且可以对于固定对象以及频率的交易做非常有效率的资金使用。
AI对话机器人平台GameOn Technology完成3500万美元B轮融资，B3 Capital等领投:12月7日消息，AI对话机器人平台GameOn Technology宣布完成3500万美元B轮融资，本轮融资由Mirae Asset Venture Investment、Mighty Capital和B3 Capital领投，NFL密尔沃基酿酒人队老板Mark Attanasio和明尼苏达维京人队老板Wilf家族参投，截至目前该公司融资总金额达到近5400万美元。
GameOn的现有投资者包括SnoopDogg、NFL传奇人物乔·蒙塔纳、NBA名人堂成员加里·佩顿以及NBA球员安德烈·伊戈达拉和穆罕默德·班巴。2019年，GameOn签署协议，为NBA、NHL和PGA巡回赛运营的联盟账户推出Facebook Messenger聊天机器人。[2022/12/7 21:27:40]
在最早期的比特币网络中，受限于比特币自身的性能以及比特币区块链本身很有限的验证能力，最成功的比特币?Layer2方案就是通道这个领域的闪电网络。
闪电网络的算是目前在比特币的扩容通道方案中最为成功的，他不但透过惩罚机制等等设计去解决了闪电网络之前，比特币的支付通道解决方案所遇到的作恶问题，同时还确保了交易的双方都可以对通道进行开关。甚至还在设计之初，对于交易的「隐私」进行了考量。
至今，闪电网络仍然在不断的迭代之中，甚至闪电网络的开发团队?LightningLabs在日前还透过LightningPool，为闪电网络提供了流动性的租赁市场，开起了比特币之上的LightningFinance。
第二种就是侧链方案
SideChain就是一条独立于Layer1之外的链，除了一般意义上的SideChain项目以外，去年被以太坊社区放弃的Plasma也是其中之一，目前侧链仍然有许多的团队在进行研究当中，例如Skalenetwork、CelerNetwork、Omesigo、Matic，以及我们的Grants团队LeapDao。
目前看来，侧链存在着的优势，是能够有更灵活的空间去兼容?L1的智能合约平台，例如EVM，但是目前侧链却存在着两个重要的问题，一是安全性，二是如何去和Layer1进行交互。
第三种是?Rollup方案，这个目前还没有中文名。Rollup可能会是近期在ETH上最受欢迎的Layer2解决方案，并分别以ZkRollup和OptimisticRollup为两大阵营。他们分别用零知识证明和博弈机制来保证Rollup技术的可使用性，并且各自有各自的拥护者，其中许多还是DeFi的明星项目方，这也反应了DeFi在经历过上一轮的热潮之后，必须正视扩容的问题。
Ripple首席执行官希望与SEC新领导层进行对话:4月1日消息，Ripple首席执行官Brad Garlinghouse在最近接受彭博社采访被问及是否有和解的可能性时，他表示希望与SEC新领导层进行对话。Garlinghouse坚持认为，XRP交易了八年，SEC前主席Jay Clayton提出的诉讼毫无道理。详情见原文链接。（u.today）[2021/4/1 19:36:13]
例如ZKRollup背后有着Loopring路印协议以及Curve；OptimisticRollup也有Synthetix、Uniswap等项目表达支持。Rollup相较于侧链，是一个更为折衷、以及符合实用主义的做法。虽然Rollup的扩容的能力不如侧链，但是由于Rollup是把交易经过压缩并组织成一定的数据结构提交上链，因此在这样的机制下，也就从一定程度上解决了之前Layer2尤其是Plasma在跟Layer1交互时产生的数据可用性的问题。
但目前?Rollup技术也都还在测试网阶段，并且只有在特定的场景有一定限定的情况下开展尝试。目前Rollup还有很多关于安全，效率，以及互操作性等问题需要投入更多的资源和人力去解决。
链捕手:你认为未来Layer1与Layer2的存在关系与状态会是怎样的？各自有怎样的价值捕获机制？
吕国宁:首先，Layer2都需要建立在Layer1之上，Layer2无法独立于Layer1之外存在。其次，Layer2通过在Layer1之外通过交互验证交易，从而避免了每一笔交易都要广播到Layer1的整个网络上。最后，Layer2对Layer1的依赖越小，那么Layer2的交易费用就越低，并且效率越高。理想的情况下，只在交易双方又争议的情况下在去Layer1验证交易，并通过Layer1来实现仲裁。
以上就是?Layer1和Layer2存在关系，但是具体到不同的场景就可以有不同的选择。如果不是特别为Layer2进行设计的Layer1，可能本身在底层会更注重底层效率，往往关注点在于吞吐量和交易延时。
这种?Layer1对直接在其上的交易与Layer2做无差别支持，这种layer1通常不会对layer2不做特别的优化，反而layer1的吞吐量和交易带宽决定了layer2的清算效力，这种场景下layer2带来的价值创造很难被layer1捕获。
对于另外一种?Layer1而言，底层网络的安全和去中心化等会是更重要的职责，性能可以交给Layer2去负责，而Layer1只负责去验证Layer2生成的交易的逻辑是否正确。在这样的基础下，在Layer1上的价值捕获，应该必须以整体链上的价值创造和增长正相关。
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因此，价值捕获的经济模型怎么沿着这个方向去设计就变得很重要，例如过程中的交易手续费可能就会是?Layer2捕获价值的关键部分，要通过layer1去捕获交易价值，从而激励Layer1去提供更高的安全性来保护并且刺激layer2交易规模的增长。
然而，这样的价值捕获关系必须在第一天就有完备的设计，否则等主网上线以后在做调整，势必会对于网络中的利益关系人产生更大的影响，甚至抵制。
链捕手:11月5日，以太坊基金会宣布12月初进行ETH2.0版本更新，正式开启ETH2.0，如何理解以太坊2.0会选择在此时间点有所动作？这又会对Layer2生态以及公链竞争格局产生怎样的影响？
吕国宁:虽然我们做的是完全不同的另外一条公链，但是我们也长期对以太坊保持高度关注。ETH2.0Phase0原本就预计要在今年年中开启，因为一些因素推迟到了年底。每一次推迟，对后续的Phase1和Phase2而言，都意味着需要更久的时间去等待。
目前?ETH2.0开启的第一步，便是为了这个网络提供足够的抵押人，因此在这时候将抵押合约部署上主网，这是一个既定的计划，希望以太坊能够如期的完成自己计划中的路线图的第一阶段。
另外，Eth2.0的整个发展是一个长期过程，所以短期而言还不会涉及到合约从Eth1.0到Eth2.0的切换。所以短期之内，要解决以太坊的交易带宽不足问题，仍然必须依赖Layer2进行扩容，或者寻找其他迁移成本小，甚至用户无迁移感知其他公链做为替代方案。按以太坊目前开发进度，分片估计至少2年以上，这也许是其他公链最好的突破机遇。
绝大多数人没有意识到，以太坊的?Phase0阶段只是为了启动信标链，并且在信标链阶段，staking进去的ETHToken是相当于被锁定的，并且锁定期其实是不确定的。
现在参与?ETH2.0的staking，要到Phase1阶段才有可能实现转移，到了Phase2阶段才有可能从staking中退出来，而Phase2距离今天，可能需要两三年时间。而这三年以太坊面对的挑战是建设一套完全不同的新体系，并且能支持好layer2的同时能成功启动sharding，并且把开发者和用户全部迁移到2.0的网络上来。这是巨大的，无底洞一般的挑战，我甚至认为整个过程无法在三年内完成，可能需要更长的时间，也许5年，甚至更久。
币信对话Nic Carter：稳定币将继续增长 但可能会面临打击:币信全球商务拓展总监在币信直播间对话Coin Metrics创始人Nic Carter，探讨稳定币的发展生态。Nic Carter表示：我认为稳定币将继续增长, 除非他们在美国或者欧盟被限制。美元为美国的战略地位提供了很多价值, 美元通过SWIFT的体系保持在金融系统的中心地位。约97％的稳定币用美元计价并没有对美国有利，未来会有很多以美元计价的稳定币不受美国控制。但这对消费者有利，因为全球许多人都希望无摩擦地获取美元。我认为未来会有一种打击尝试，FinCEN或其他政府机构试图干涉市场上的主要稳定币，这些稳定币能不能证明他们的抗打击能力，对投资者来说会是一个主要关注的问题。[2020/7/3]
希望一切顺利，总而言之，以太坊?2.0之路，需要以太坊整个社区和支持者们，付出超长期努力才有可能得以实现。
链捕手:那么我想请问下Nervos在Layer2方向你们的优势体现在哪些地方？可以具体举例谈谈吗？
吕国宁:Nervos是目前唯一为了分层设计而打造的区块链体系，在NervosNetwork中，Layer1是整个网络的价值存储层。旨在最大程度地保证安全性和抗审查性，并充当去中心化价值和加密资产的托管者。
Layer2在Layer1区块链的安全性之上，提供了无限的可扩展性和最低的交易费用，并允许在信任模型、隐私性和最终性方面针对特定应用做权衡。如果以社会组织做比喻，我想Layer1像是信托+法院，Layer2是具体的商业交易。Layer1提供了资产的安全性和交易的争端裁决，而Layer2提供了交易的低成本和便利性。
这样的设计理念在?Nervos落地的第一天就已经设定好，并且，我们也围绕着这样的理念去重新打造一整套有别于比特币、以太坊的区块链，我可以分成几个点来谈谈Nervos的优势:
第一，Nervos的经济模型保证了L1与L2利益的对齐，在Nervos上，Layer2的发展蓬勃，不但不会与Layer1产生任何的竞争关系，而且还能够使得Layer1存储越多的价值因为Nervos的原生代币CKByte同时也代表链上的存储空间，这导致Nervos变得很像是土地。
而?Layer2像是上面的高楼大厦，dApp是这些楼盘中的各种商店，因此，如果Layer2上头的生态越繁华，代表Layer1的土地本身也越有价值，这样的利益对齐的关系从我们体系设计的第一天就是确定了下来。
第二，NervosCKB的虚拟机能灵活的支持各种Layer2密码学原语的部署。NervosCKB的虚拟机CKB-VM是基于RISC-V打造而成，最大的优势就是能够支持各种的底层密码学。
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日前?Vitalik曾经发表过一篇文章名叫做“以Rollup为核心的路线图”，你如果细看会发现：以太坊如果要彻底支持ZKRollup，有个很重要的前提是必须先透过硬分叉，才能让底层的EVM虚拟机可以验证ZKRollup中使用的零知识证明。
然而要用上硬分叉去支持特定的密码学原语，所花费的时间...谁也不知道，就目前看到的消息是，为了更好的支持Layer2的几个核心EIP被从下一次，预计明年上半年执行的柏林分叉中被取消了，换来又一次无关痛痒，安全无争议的分叉。
很庆幸这个问题在?Nervos上并不存在，在Nervos上的任何密码学原语都可以在不需要硬分叉的情况下就被部署上链，这让更先进的签名算法和零知识证明都可以直接被部署在NervosCKB上，保证Nervos上的Layer2能够有更快速的发展。
第三，Layer2上的交易数据受到Layer1强大的安全作为保护。在Nervos的系统架构下，Layer1负责保证整体资产交易的安全性，这也是Nervos具有独特优势之处。从Nervos立项以后，就坚持PoW，因为我们相信PoW是最适合底层区块链的机制，很幸运的Nervos在上线不到半年之内，就已经有许多家厂商自动为我们生产了ASIC矿机。
目前算力自主网上线至今，也已经成长了?200倍，未来Nervos在经过经年累月的安全保证后，也越来越能够保证攻击的成本和难度是逐步提高。
链捕手:对普通用户而言，他们使用Layer2应用以及代币的流程与体验会有一些重要变化吗？对投资者存在哪些机遇？
吕国宁:原则上来说，Layer2上的应用目前还没有太明显的进展，很多都还实验阶段。但我们可以确定的一点是，dApp开发者如果要从以太坊Layer1迁移到Layer2，最希望看到的情况是迁移的新环境，不但有更良好的性能，同时能够让用户维持过往一致的使用习惯，这点就对于Layer2而言存在考验。
同时，如果要将资产搬到?Layer2上，或者从Layer2搬回到Layer1上，原则上都存在退出期。以确保整体资产的安全性，然而这个退出期的长短，会影响到用户实际的使用体验。因此，在整体Layer2的机制设计上，存不存在着一种类似流动性提供者的角色，能够先提供一般用户资金，让他们可以提前体现，变成整体Layer2能不能够顺利运行的关键。
如此一来，整体生态对于能够让?Layer2更顺利运行的利益关系人，势必得设计出激励机制来激励让Rollup、侧链或者通道的交易能能够顺利完成的角色，我认为这样的机制设计可能和整体的经济模型有密切的关系，并且和Layer2的原生代币的使用也可能有所关联。
链捕手:现在以太坊、波卡的生态越来越多元，对你们有没有形成压力？
吕国宁:当然有压力，没有压力是不可能的，因为CKB的优势除了走了一条不一样的路，并且试图解决当下区块链面向未来发展遇到的瓶颈阻力，并且CKB一直坚持硬核技术路线，但是作为后来者，我们必须做到十倍以上的优势，才能打动开发者和用户愿意进来尝试或者迁移，这当然是巨大的挑战和压力，对于任何新的协议层的项目都是如此，更何况我们是一个来自中国，希望在全世界范围内竞争的公链团队。
链捕手:对于项目方而言，他们应该如何选择适合自身的Layer2方案？有哪些需要注意的地方?
吕国宁:不同特性和业务的项目对于Layer2也会有不同的需求，原则上来说大致会有几个考量的方面。
第一，dApp对于安全性的考量。目前有许多的dApp对于扩容存在这迫切的需求，其中许多都是DeFi的应用。然而DeFi的应用同时有需要对于「资产安全」有很大的要求，在这个面向上，侧链的安全性就不如通道和Rolluop等方案。
同时，在?Rollup中，ZKRollup透过密码学保护的安全性又大于透过机制设计的OprimisticRollup。因此在安全性的要求上就会让许多不同的dApp作出采用不同Layer2的选择。
第二个方面，对于性能提升的急迫程度
对于性能提升的急迫程度，也会影响开发者对于?Layer2方案的采用。举例来说，目前开发速度最快的Layer2，除了闪电网络之外，很大概率是Rollup的进度最靠前，这对于许多的DeFi项目而言，就成了解决拥堵问题的首选因素之一。
第三个方面，对于前一成本的考量，首先要看需不需要重新编写业务代码。目前?Rollup虽然在实施上因为数据可取得性的优势，可以相较于先前的侧链或者通道等链下的Layer2方案在以太坊上有更高的可行性。
但是像是?ZKRollup就面临了没办法支持通用的智能合约，导致像采用ZKRollup的MatterLabs必须自己再去实现一套零知识证明的智能合约语言Zinc，然而这势必也加深了开发者的开发成本和合约审计的成本，相较而言，OptmisticRollup和侧链在对于EVM这样的主流智能合约平台的兼容能力就相对的更强。
其次是用户迁移成本，开发者在考量是否迁移至?Layer2时，一个重点考量必定是用户不能流失。这也是为什么目前可能已经有许多的公链性能优于以太坊，但是以太坊仍然拥有巨大的生态优势的原因。因此，如果迁移到Layer2之后，用户的使用习惯必须改变，那么势必是dApp运营商不愿意看见的。
我们可以看到像是近期?ZKRollup上的Curve测试网版本，以及在OptimisticRollup上的Synthitix，都会尽力的去整合metamask等等以太坊用户习惯的钱包做为登入的方式。
最后一点，是对业务场景的考量。不同的业务场景适用于不同的?Layer2方案，Rollup虽然可以透过压缩链上占用的空间，但是仍然只能达到有限度的扩容。虽然可以解决部分DeFi紧急的扩容需求，但并不是每一种场景都能够很方便的应用Rollup。例如在未来的IOT或者API所引领的流支付等点对点的高频交易，就会是支付通道擅长的场景。
链捕手:不少观点认为，目前项目从Layer1迁移到Layer2的成本与门槛仍然很高，因此并没有形成规模性的项目迁移，你如何看待这个观点？为什么Layer2还没有被大规模使用？
吕国宁:目前主流的Layer2方案都是基于Ethereum平台设计，但是很多的Layer2不一定能够兼容EVM，必须重新实现其智能合约。
当Layer2没有办法兼容EVM时，在这样的Layer2上进行开发就必须重新用不同的语言去编写同一套业务逻辑的应用。不但会花费大量的时间成本，同时在编写完毕后，还必须花时间和金钱去进行代码审计，对于开发者而言都是负担。
因此，我们可以发现，像是?zkRollup上的zkSync，即使没有办法100%兼容EVM，也致力于花很多时间，去打造一套和EVM相似的语言。继续回到以太坊平台，很多密码学原语要通过硬分叉才能兼容，这对于许多零知识证明的签名算法的Rollup应用会成为很大的技术发展限制。
关于安全，目前?Layer2的安全假设和实现，仍然需要时间去验证。Layer2上的dApp至今仍然非常的少，因为大家都没有办法很轻易的就断言Layer2的环境是否真正安全可靠，除了技术上的证明和审计之外，也需要时间为其安全性做证明。
最后一个问题是?Layer2的互操作性问题，Layer2彼此之间并不互通，没办法产生网络效应。目前的Layer2，彼此之间是没有办法产生交互,看来安全性、互操作性、以及编程语言都是阻碍。
当今区块链上最热门的?DeFi领域，之所以能够不断的产生创新，正式因为在ETHLayer1上能够不断的组合，各种DeFi的乐高积木式组合创新。
在新的环境中，不但单一个?Layer2上的dApp就已经非常的少，而且不同的Layer2之间更是缺乏合约交互的机会，等于让DeFi等应用最引以为傲的网络效应大打折扣。
链捕手;你认为Layer2市场目前面临的主要难题还有哪些？接下来会呈现怎样的发展趋势？
吕国宁:Layer2的难题：和Layer2存在竞争的还有许多过去自称为EthKiller的Layer1。未来的Layer2，其实还面临着许多和以太坊环境高度相似的其他Layer1公链，他们其实会是Layer2的强劲对手。
他们可能还具有可以和以太坊进行资产跨链的特色，而且天生的因为承袭以太坊的架构。因此能够对于?EVM的环境做到更完善的兼容，因此他们可能对于ETH上面的Layer2产生竞争的关系，甚至在许多面向有更大的优势。
未来势必是多链并存的世界，每条链有个各自的需求和擅长的业务场景。未来的世界势必是一个多链并存的大航海时代，不同的链势必会有着不同的擅长，例如有些公链可能主打金融、有的主打?NFT、游戏，另外还有些主打存储等等。
我认为这些公链上，最终一定会有部分特别有价值的资产，并且在特定的业务场景中崭露头角，这时候，上层的?Layer2势必会更多的角色要进行扮演，不仅要帮助扩容，甚至还会承担跨链等互操作性相关的工作。
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