扩链不是“新”问题。
早在2017年，Ethereum和比特币就拥堵不堪，无法满足用户需求。此后，一些开发团队提出了相应的解决方案，但随后的熊市降低了人们的交易热情，这样的解决方案淡出了投资者的视野。
直到今年5月，随着流动性挖掘和Uniswap的普及，人们再次发现Gas价格飙升至500 Gwei，未确定交易数量达到14万多笔。有人嘲笑Ethereum的性能不足以提供一个DeFi项目的正常使用。因此，扩链问题再次成为热门话题。
谈到扩张，我们不得不提到不可能的区块链三位一体。对于公共链来说，安全性、分散性和可扩展性不能兼得。理论上，为了保证去中心化程度和安全性，链中的每一条信息都需要经过所有节点的认证才能达成共识，这意味着一条链的吞吐量等于一个节点的吞吐量。
人们试图从多个角度解决产能扩张的问题。最直接的方式是从不同维度“修改”链:从调整块大小，尝试不同的共识算法，到改变链的组成和数据传输结构。每一项改变都会在不同程度上损害权力下放的程度和系统的安全性。使用分片技术是一种新的尝试:让每个分片处理在其自己的分片中生成的事务。想法是美好的，但是目前碎片化技术在区块链的应用还不成熟，还有很多问题没有解决，尤其是跨芯片的通信和互通。
链下扩展是唯一成熟的技术。这个方案的主要逻辑是尽量减少一楼主链的负担，完成二楼的应用逻辑。这个方案之所以能够实现，是因为并不是所有的交易都需要达成全球共识，也不是每一笔交易都需要改变全球地位，一层公链负责保证公开可验证性就足够了。
从上图可以看出，Ethereum的二层项目非常丰富，但是Ethereum还是会被封杀。为什么很少使用第2层的应用程序？
为了更好地了解第二层生态的发展现状和问题，节奏BlockBeats与第二层头部项目Matic创始人兼CEO JDKanani、策勒网络联合创始人董默博士进行了探讨。下面，我们试着从最前沿回答一个核心问题:为什么第二层看似取得了显著的成效，但为什么离我们还那么远？
第二层的生态发展
即使你从未体验过第二层带来的便利，但每个人都或多或少听说过第二层项目或代币。技术架构方面，适合大规模转移的zkRollup、Optimsm和Offchain labs的Optimal Rollup、Celer提出的混合Rollup和状态通道网络，以及部分仍坚持Plasma的项目等2层方案全面开花。
在DeFi热潮兴起后，策勒网络董默博士清晰感受到市场对底层基础设施态度的转变:“二层生态稳步推进，开发商越来越活跃。随着Ethereum拥塞问题的重新出现，开发人员更加关注第2层。」
不仅仅是开发者关注，更重要的是，不同的公链也在布局自己的第二层扩展生态，包括Polkadot、Oasis Labs、Nervos等。那么，在这么多方案中，这些项目面临的最大技术难题是什么？
在不同的道路中间，有各种各样的路障。Matic的JD认为:“对于Matic的Plasma解决方案来说，大规模退出的问题非常棘手。Matic的Plasma+PoS混合架构中的PoS数据可用性层最大限度地减少了退出问题。应用多个身份验证节点而不是单节点身份验证可以将欺诈和数据可用性问题减少到几乎为零。」
董默博士告诉节奏Blockbeats:“Celerra的混合Rollup不存在“谁决定交易打包的顺序和与主链的连接”、“如何设计区块节点的激励机制以避免交易审查”和“如何尽可能加快交易确认的延迟”等问题，但“如何帮助轻节点监控交易的有效性”的问题依然存在。」
在与一线开发者的讨论中，我们发现没有尚未突破的难点，基本上是一项可以在生产环境中使用的技术——基于Celerra的游戏平台Celer，每天都在使用国家频道技术，用户可以在没有意识的情况下使用区块链技术和支付平台。
但或许很多人都感到不解:为什么即使有这么多的Layer 2解决方案，为什么在这股DeFi热潮的冲击下，Ethereum依然如此拥堵？京东认为，这种分裂主要有两个原因。一个是开发者问题。“对于大多数开发人员来说，他们希望在不更改原始代码的情况下将应用程序迁移到第2层。因为对代码的任何更改都将涉及相当大的审计和维护成本。但如果第2层项目方能够让应用开发者简单完成迁移，会在一定程度上促进开发者的迁移意愿。」
其次是客户的问题。“对于用户来说，选择使用Ethereum主干还是第2层应用是一个非常困难的问题。用户需要了解两者使用的优缺点，或者第2层项目可以直接让用户无感地与第2层进行交互。没有合理的激励，用户在一楼和二楼之间转移资产是非常具有挑战性的。」
此外，董默博士还认为:“进入和离开第二层的过程往往是复杂的，这是技术和用户的门槛，也是生态的门槛。第1层的基础设施比较完善，在应用迁移到第2层的过程中，需要有相应的配套基础设施，做起来并不难，但是需要一点时间。」
DeFi项目适合部署在第2层吗？
让我们回到DeFi的问题。
DeFi应用中的多频和复杂交互是造成这次Ethereum拥塞的本质原因，那么DeFi应用适合部署在第2层吗？董默博士认为:“理论上非常适合，第二层可以大大降低交易成本。但核心问题是前面提到的两点:生态支撑和时间考验。」
目前，DeFi的繁荣生态非常依赖于应用的组合，不可能单棵树就形成森林。事实上，这种结合是在Maker、Uniswap等一些基础协议长期运行和检验后爆发的。从开发者的角度来看，最适合第二层的可能是相对独立于构图的DApp工艺，比如dYdX和Loopring DEX，然后慢慢的把沙子聚集成塔。
除了内生生态，外部生态环境也很重要。可以想象，没有交易平台的支持:如果基于第2层挖红薯，要等很久才能回到第1层，然后送到交易平台完成交易，市场价格可能早就变了。
另外，虽然理论上不存在安全问题，但实际上无论是工程级还是生产级的产品质量都需要时间检验和信心积累。
据了解，近期已有部分DeFi项目迁移至Matic，包括上述的去中心化衍生品交易平台dYdX，也迁移至基于零知识证明的Layer 2解决方案StarkWare。JD认为，从长远来看，DeFi项目最终将迁移到第2层。那么，DeFi项目应该选择什么样的第2层解决方案呢？
DeFi如何选择第2层方案？
为了解决这个问题，我们可以简单比较zk Rollup、Optimal Rollup和Hybrid Rollup的优缺点。
据Celer Network董默博士介绍，zk Rollup的特点是在上传交易数据和二层区块的零知识证明后，可以立即确认交易有效性。但是由于零知识证明的特点，正确性验证是一个非常简单的操作，可以直接在第1层完成。确认的时效性比较高，适合转账。
当然，这个方案也有缺点。“首先，验证了链路建设没有通用的解决方案，所以目前还没有很好的办法实现非常宽泛的虚拟机逻辑。简单来说，zk Rollup必须针对每个用例进行定制；其次，程序正确性的验证比较复杂，需要对多项式电路进行验证；最后，二层封装节点负担重、成本高，计算零知识证明耗时长，用户延迟的体验角度仍然比较差。」
优化汇总的主要缺点是它自己的事务延迟有点高。这种延迟甚至高于第1层，但它的优点是可以支持无限参与者的任何智能合约逻辑。许多包装可以同时制作。在董默博士看来，“交易排序和打包机制没有很好的解决方案，但需要一个复杂的矿工剩余价值拍卖机制来选择打包节点，容易出现审查问题。」
此外，赛莱拉的混合动力上卷方案有点像混合动力汽车，将最佳上卷与赛莱拉的SGN相结合。“优点是可以解决最优累计的高交易延迟问题，解决分块打包中的交易排序和支付问题。”董默博士说。
当然，并不是所有的交互都有这么高的安全要求，只是在涉及到事务的时候。然而，许多应用程序中的数据交互并不需要如此高的安全性要求。所以我们可以这样想:很多安全性要求较低的操作可以通过侧链来确认，同时可以在同一个侧链上组合多个Rollup，达到应用层类分片的效果，提高可组合性。即使确认有问题，也可以在最终主链确认后进行纠错。
在明确了各种Rollup解决方案的优缺点后，Rhythm BlockBeats认为各类DeFi应用可以根据自己的需求选择最符合项目特点的扩展方案:
对于分散的交易所和各种支付平台，应用中需要大规模转账，zk Rollup将是合适的解决方案。Loopring，一个应用zk Rollup的去中心化交易所，就是一个很好的例子。此外，Tether最近也在考虑将ERC-20的USDT迁移到zk Rollup的第二层。
如果应用程序需要执行复杂的契约逻辑，并且对吞吐量有很高的要求，那么Optimal Rollup或Hybrid Rollup机制就适合这类应用程序。合成资产平台Synthetix试图利用Optimal Rollup大幅提高预测者的报价频率，从而解决一级网络交易暂时停滞的问题。
在Rollup解决方案中，混合Rollup尽可能地优化以减少延迟并改善用户体验，但在安全性上做了一些妥协。因此，很多底层的第1层项目，如Ethereum、Boca、Near和Conflux，都选择了Celer的状态通道作为其二层扩展解决方案。
在Ethereum 2.0到来之前，如果计算复杂、用户积极性高的应用可以选择迁移到二层网络，那么Ethereum网络的拥塞问题可以得到一定程度的缓解。
随着二层解决方案的逐渐成熟，在技术难点一一解决，用户体验进一步优化后，未来肯定会有更多的应用选择迁移或直接部署在二层网络上。目前，在短时间内大规模使用部署在第2层的DeFi项目需要时间。
*节奏BlockBeats提醒投资者警惕追逐高风险，本文提出的意见不构成任何投资建议。
