火星独家 | 深度解读DEX中四种主流Layer2扩展方案

编译 | Bite@火星财经APP

7月以来，DeFi流动性挖矿持续狂热，以太坊拥堵问题再次显现，我们能明显感受到市场、尤其是DEX项目对扩容技术的追逐，而在其中，Layer2 扩容方案尤其受到关注和期待。

不少创业者对火星财经记者表示，“现在GAS费高，速度慢，高频小额交易在Layer1上面没法做，而靠大额交易是没办法支撑DeFi，很多DeFi场景需要小额交易，所以必须有Layer2。”

何谓Layer2？

Layer2技术通常被称为“链下”解决方案，其主要目的是扩展区块链的性能，同时保留分布式协议的去中心化优势。

目前，流行的Layer2 解决方案主要有侧链、状态通道、Plasma、ZK Rollup、 Optimistic Rollup、 Validium 6 大类，每一类下面又有许多不同的解决方案。

（1） 侧链：SKALE Network, xDai Stable Chain, Injective Protocol；

（2） 状态通道：Celer Network, Raiden Network, State Channels, Liquidity Network, Connext；

状态通道是入门级的 Layer 2方案，也是如今采用最广泛的Layer 2方案，比如比特币上的闪电网络就是一种状态通道。

（3） Plasma：OMG Network, Loom Network, Matic Network；

Palsma目前最杰出代表是Matic和OMG Network，两个项目都致力于扩展通用的以太坊交易。

（4） ZK Rollup：Loopring, zk Sync；

Rollup方案就是当红“炸子鸡”，也是V神的最爱。Rollup 方案目前主要分为了ZK Rollup和Optimistic Rollup这两个分支，它们也是当前最被寄予厚望的以太坊Layery2扩容方案。ZK Rollup使用零知识证明（例如 SNARKs）来证明所处理Layer-2交易的有效性，证明本身也会跟交易数据一起存储在链上。

（5） Optimistic Rollup：Optimism, Unipig demo；

Optimistic Rollup方案使用欺诈证明（Fraud Proof）来揪出无效的交易，惩罚允许通过这些交易的验证者。

（6） Validium：Starkware

Starkware使用的可扩展性技术融合了Plasma和Rollup，但严格意义上来说，Starkware并不是 Rollup。

六大扩容技术利与弊

不同的Layer 2方案之间存在各种不同的权衡，它们在安全性、性能、可用性等各个方面都存在差异。根据上述Layer2分类以及Alexa Gluchowski统计内容，火星财经将主要Layer 2方案简化成一张表格，基本上把不同技术方案的利与弊都阐述清楚。

在安全性上ZK-Rollup是最优，其次是Optimistic Rollup；在性能上状态通道和Validum的最高，但安全性上也做出了牺牲；可用性上，状态通道的表现最佳。

回到DeFi和DEX上来，我们需要记住，Rollup需要一个外部节点网络来汇总交易；以太坊主链上处理交易有两个关键成本：数据和计算；Rollup最大亮点就是数据可用性。

DODO联合创始人代代在火星直播中提到，“DEX领域2021年第一季度，会有诸侯争霸场面，因为很多DEX都会推出自己的新产品。”一般来说，与DeFi的其他部分相比，订单簿DEX有独特的需求，可组合性并不是非常重要，设计上也是针对高频交易者进行了优化。

四种主流的DEX扩容方案

DEX在向Layer2迁移的过程中比其他DeFi应用发展得更远。作为以太坊上最活跃的领域之一，DEX是首批尝试以太坊扩展解决方案的项目。

（1）Optimistic Rollup（代表项目：Uniswap ）

Uniswap与Plasma Group（现在改名为Optimism）合作，在大阪的Devcon上演示了一个命名为Unipig版本，采用Optimistic Rollup方案的Unipig可以做到无GAS手续费，也不需要像在以太坊主链上等待较长的时间。此外，它的吞吐量扩展到了200 tx/s（相当于主网10倍的优化）。上个月，以太坊扩容方案Arbitrum Rollup开发团队Offchain Labs也宣布推出在Uniswap V2端口的扩容方案，可将交易手续费成本降低55倍。

（2）Optimized Optimistic Rollup（ 代表项目：IDEX）

IDEX(Optimized Optimistic Rollup)——IDEX2.0建立在Optimistic Rollup基础上，其Rollup 链支持登记订单式去中心化交易功能，并且围绕此特定用例构建而成。Uniswap的Optimistic Rollup将所有聚合交易的头部文件发布到以太坊网络（以高效的CALL DATA格式），而IDEX的Optimistic Rollup只在区块的有效性受到挑战时才会这样做。

（3）ZK SNARKs Rollup（代表项目：Loopring）

Loopring 3.0是以太坊主网上第一个也是为数不多存活下来的ZK Rollup DEX协议，并且已经实现100 tx/s速度运行。笔者认为，鉴于ZK-Rollup在安全性上的重视，基于Zk-Rollup的DEX很可能是未来的发展趋势。零知识证明允许一方向另一方证明某条信息，除了知道它向以太坊主链证明已经在链外批量化执行有效交易，不会透露任何信息。ZK SNARKS最著名的应用场景在匿名币ZCash。

（4） ZK STARKs Rollup（代表项目：0x & DeversiFi）

0x和DeversiFi都推出了基于最新最受欢迎的加密扩展解决方案——ZK-STARKs。ZK-STARKs是作为ZK-SNARK协议的替代版本而创建的，被认为是该技术的更快和更便捷的实现方式。但更重要的是，ZK-STARK不需要进行初始化可信设置。如果说ZK-SNARK代表了简洁化的非交互式零知识证明，而ZK-STARK代表了简洁化的全透明零知识证明。

总结

虽然目前有多种Layer2技术，每种技术都有不同的权衡，但最核心的一点依然是安全性。目前Layer2赛道百花齐放，整体趋势已起，不少Layer2项目积极与各种DEX和项目合作，选择与Layer2 可扩展性解决方案合作来降低交易成本提高用户体验，看起来更为合理。有了Layer2项目加持的DEX，也许可以解决交易确认慢、手续费高昂的痛点。Layer2+DEX的组合能否侵入中心化交易所的市场领域，值得期待。

参考文章：

DeFi on Layer 2：

https://doseofdefi.substack.com/p/defi-on-layer-2 

Scaling Decentralized Exchanges：

https://doseofdefi.substack.com/p/scaling-decentralized-exchanges