來來來，我們再加把油，看懂Layer2和ETH2.0
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作者是以太坊基金會下屬機構Robust Incentives Group的科學傢Barnabé Monnot。大量的圖保證瞭文章的友好，作者的背景保證瞭嚴謹。
最近DeFi的主要項目都在密集的發佈2.0版本的消息，仔細看過升級的細節就會發現，這些DeFi應用的升級在倒逼基礎公鏈提速。
想提前佈局的投資者，得看懂Layer2，要不然接下來除瞭追熱度，都不知道咋投項目。
這是通往以太坊的道路。今天的以太坊就是eth2開發者所稱的“eth1”，這是大傢都知道並喜歡的當前工作證明(PoW)鏈。明天的以太坊不是eth1，也不是eth2，它隻是……以太坊:eth2在今天的執行層上部署權益證明(PoS)和分片的綜合成果。
今天讓我們回溯一下。
用戶想要做一些交易，所以他們把自己的交易發送給礦工，他們把它們打包成區塊，並把他們的區塊添加到一個不斷增長的鏈中。礦工運行PoW共識機制1來決定下一個添加區塊的對象，並執行區塊中包含的事務，以確保它們是有效的。
PoW需要大量的硬件來運行密集的計算，這導致瞭過高的能耗。我們不會像大多數加密貨幣評論傢所希望的的那樣討論浪費(“為什麼我們需要一個使用<country>的能量的支付系統??”)，但如果我們能用一個嚴格較小的KWh絕對值來做某事，我們就應該這樣做。
因此，進入權益證明(PoS)，用一個smol服務器替換大量的采礦設備，用驗證者替換礦工。
如果他們不完成第二步，他們也會失去硬幣。
沒錯。那麼第二步是什麼?驗證器到底在驗證什麼?
共識層確保每個人都同意正確的數據。執行層實際上是解釋瞭這些數據，使其有意義。“數據”是與區塊鏈的任意類型的交互，例如，部署合約，在交易所進行交易，發送付款等等。
區塊鏈的心跳來自於在鏈中引入一個新的區塊。當這種情況發生時，在新區塊之前的狀態和之後的狀態之間存在狀態轉換。狀態總結瞭之前在區塊0到區塊N=之間的所有數據。
例如，如果有一個狀態包含Alice和Bob餘額的分類賬，並且新的區塊包含瞭Bob向Alice支付的10個幣，則該區塊之後的狀態將擁有新的餘額。“N+1區塊塊後的狀態”氣泡右側的虛線顯示，一個新的區塊可能會修改現有狀態(例如，Alice和Bob的餘額)或創建新狀態(部署新合約，或將Carol添加到分類賬中…
rollps和eth2工作的要點是解決第1點。我們的計劃，不涉及共識和執行。那麼會如何呢?
從2020年12月以來，我們有兩傢並行運作的鏈條:
在頂部，權益證明(PoS)-共識鏈(又稱“信標鏈”)。
在最底層，Ol‘的可靠的PoW -共識+執行鏈(也稱為。“eth1”)。
它們平行運行，但它們也相互溝通。好吧，現在還是一邊倒…
為瞭成為PoS-共識鏈上的驗證者，PoW -共識鏈+執行鏈上的用戶鎖定瞭存款合約中的32個ETH，這將自動轉換為PoS-共識鏈。一旦驗證者被激活，他們就可以開始驗證並接受獎勵。
這種一邊倒的談話希望不會持續太久。合並永久地連接瞭PoS-共識鏈和PoW -共識鏈+執行鏈之間的鴻溝，允許驗證者為執行層生成區塊。因此，在合並之後，我們有兩個鏈:
相同的PoS-共識鏈
PoS支持的執行鏈(f.k.a，“eth1”)
當這種情況發生時，PoS -共識鏈的驗證者最終將能夠贖回和提取其收益和存款，並將它們發送回PoS支持的執行鏈。
所有這些本身就讓我們從PoW環境轉移到一個完全成熟的PoS環境。但是請註意，它並沒有完全增加鏈的帶寬–一個區塊的執行量是多少–這是分片的目標。在討論這個問題之前，我們先來討論一下如果隻有一個執行鏈，那麼擴展執行的其他方法都有什麼。
顏色：一致=紫色，執行=綠色，數據=黃色
rollup是眾多可用的解決擴展方案之一，但從協議設計的角度來看，它可能提供瞭最佳的折衷方案。其方法很簡單:通過在鏈上提交重建狀態轉換執行所需的數據來合成狀態轉換，並將執行推到鏈下。如果有人對執行結果有質疑，或者有人忘記瞭在第一時間執行，那麼所有人都可以處理該數據。無需權限!
更準確地說，執行所需的數據(事務輸入)與它的容器(事務)分離，並以節省空間的方式“綁定”。同時，rollup在執行鏈之外運行，提交數據並執行它。
為瞭“進行rollup”，用戶將資產存放在rollup合約中的執行鏈(“eth1”)上，然後他們在rollup上做一些事情，比如在其他rollup上進行資產交易。一旦完成，用戶就會從rollup中將資產撤回到執行鏈上。
什麼是rollups的替代方案?如果不是這些垂直的黃色鏈，而是一堆平行的紅色鏈呢?例如，如果eth1鏈是“復制的”，並且幾個實例同時運行會怎樣?
在這裡是我們如何處理幾個並行運行的多個執行鏈的問題。如果鏈條上發生瞭什麼事需要別人知道怎麼辦?這是一個非常棘手的分片問題，也就是在多個鏈之間怎麼劃分執行的問題。
你會說“rollups也沒什麼不同!”，實際上這也是真的。當用戶想從一個rollup對另一個rollup進行操作時，也會出現同樣棘手的問題。然而，關鍵是存在一些rollup的設計，其解決方案的空間廣闊，而且大多數還未被開發。那麼，在將一種方法納入協議級別之前，為什麼不讓rollup引導實驗呢?
這就把我們帶到瞭……
你聽說過區塊空間短缺嗎?rollup確實需要發佈它們的數據，而eth1區塊空間非常少! 而且我們說過，交叉分片很難。因此，為瞭用我們的檸檬做檸檬汁，為什麼不使用分片來保存需要發佈的rollup數據呢?使用64個分片，這是現在可用帶寬的64倍，而且可能更多，因為一個分片區塊可能會比eth1鏈區塊當前能夠容納的數據量高得多。
應該強調的是，這並不意味著在分片級別的執行永遠是被排除在外。以rollup為中心的以太坊是一個短期到中期的發展方向，直到(例如)找到更好的加密原語來保證跨多個鏈的正確執行。這一切都非常迷人，應該會讓很多人忙上很長一段時間。與此同時，rollup也是一個解決方案之一。
在這方面還有很多工作要做！首先，不要忘記Merge和數據分片是非常復雜的工作，目前有多個團隊正在處理其中一個或兩個。但即使在rollup方面，仍然有一些非常有趣的問題有待探索，而這些隻是少數。
用戶在rollps之間的大規模遷移是一個非常酷的概念。如果以足夠多的公共交通工具來往於第一層(eth1)和第二層(rollps)之間，為什麼你還要自己開車去呢?這有什麼經濟學意義嗎?
如果我想在鄰近的rollup上做一些事情，因為他們有一些很酷的東西，而我的rollup沒有，那我是否從我自己的rollup到L1，然後從L1到鄰近的rollup?這似乎相當浪費。
對於當前的操作來說，rollup是一個巨大的帶寬改進，這是毫無疑問的，然而rollup並不是無限高速公路用戶所期望的，但仍然有很多人想要做很多事情，有時甚至是在同一瞬間！因此，rollps自然要處理擁塞問題，但是它與L1協議(即將發佈的eip1559)所規定的擁塞市場相反，rollps有更大的設計空間可以探索。
說到擁塞，這是更特定於協議的，但我們還會看到EIP1559扮演交通警察的角色，來調節每個數據分片上發佈的數據量，以確保驗證者能夠應付的數量。如果用戶認為一種eip1559機制很酷，那麼請等到有64種機制在運行時再考慮。那麼，rollups應該在哪裡發佈數據呢?在一個分片上隻是使其可訪問而無需為正在聽的人跳分片？在多個分片上，要利用分片交錯計劃，分片依次發佈一個新區塊，這樣我們距離新區塊發佈數據的時間就不會超過幾百毫秒，難道這不是快速終結應用程序的理想選擇嗎?
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作者：ChinaDeFi，來源：去中心化金融社區