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Two Layer Solution - Plasma Framework

contributed by < steven1lung >

什麼是 2-layer solution

Layer 2 是將交易過程從 ethereum mainnet (Layer 1) 移走來達到擴充應用程式的方法，並且保留其安全性跟去中心性。Layer 2 可以增加處理量跟減少 gas fee。著名的 ethereum 2-layer solutions 有 Immutable X, Polygon, Polkadot。

為什麼會需要 2-layer solution

他重要的原因是因為他的可擴充性還有增加的吞吐量，並且在達到這兩者的前提下仍然保持著 ethereum blockchain 的特性，依舊保持去中心、透明公開、安全的過程中，也減少碳足跡的排放 ( gas 減少就代表能量的使用減少，也就代表碳排放減少)。

就算 ethereum 區塊鏈是最常被大家所使用或是大家說是很安全的區塊鏈，ethereum 還是不可避免的有缺點。Ethereum 網路最被大家所詬病的點就是他的處理速度 (每秒最多 13 transactions) 還有昂貴的費用。
2-layer 就可以建立在 ethereum 區塊鏈之上，保證交易安全、快速、可以擴充。

每一個 solution 都是優缺點考量的 : 像是吞吐量、gas fee、擴充性、功能性這些都是會被拿去評論一個 solution 的優缺點。目前是沒有一個單一的 2-layer sulution 可以完美達到這些點，而 2-layer scaling solutions 就是為了要同時解決這些問題，被稱之為 rollups。

Rollups

Rollup 是 2-layer solution 在 ethereum blockchain 上面進行的操作，並且也會將資料發佈到 layer 1 。 因為交易資料也會在 layer 1 上，所以安全性也會保證到。可以說是這是其中一個 rollup 提供的 features。

一個 layer 2 rollup 有以下這三項屬性 :

  1. 交易過程都是在 layer 1 以外進行的 (減少 gas fee)
  2. 資料或交易的證明會存在 layer 1 上 (安全性)
  3. 在 layer 1 上的智能合約可以透過使用儲存在 layer 1 上到資料來達到加強 layer 2 交易的正當性

Rollups 有幫助是因為減少手續費、增加交易吞吐量還有擴展能參與的人數而 rollups 還有再分成兩種不同的安全考量 :

  1. Optimistic Rollups
    預設交易都是認証過，並且只再有 fraud proof 情況下運算
  2. Zero-Knowledge Rollups
    運算不在鏈上，且會向 main-net 申請有效的 proof

Optimistic Rollups

Advantage

  1. 低 gas fee
  2. 增加吞吐量
  3. 與智能合約相容
  4. 安全性 (mainnet 所保證)

Disadvantage

  1. 很久的 withdrawal time
    如果一個假的交易被發現，rollup 會自動要求一個 fraud proof 且會執行的交易會使用可以安全寫入的資料，這個會造成很長的 withdrawal time。

Examples

  1. Arbitrum
  2. Boba
  3. Cartesi
  4. Fuel Network

Zero-knowledge Rollups

Advantage

  1. 幾乎瞬間的傳遞速度
  2. 不會有 optimistic rollup 發生的缺點
  3. 安全且去中心化

Disadvantage

  1. 有效的 proof 對小應用程式的運算比較困難
  2. 使用者可以影響交易的順序
  3. 有些 rollups 不支援 EVM

Examples

  1. Aztec 2.0
  2. Immutable X
  3. Loopring
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Steven Lung
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Jun 17, 2022
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