博卡能给第二层带来什么惊喜？

波卡生态观察是我们从不同生态位的角度观察和分析Polkadot生态项目的一个特别专栏。Polkadot是一个高度可扩展的项目，它可以容纳许多小生境。通过对生态位的观察，我们不仅可以感知全局，而且可以清楚地了解Polkadot的整个发展过程；我们还可以观察哪些生态位处于激烈竞争或蓝海状态。只有我们对Polkadot的生态发展有了更好的了解，作为投资者、参与者或开发者，才能更好地把握Polkadot生态发展的红利（本文必然会涉及到项目）。仅用于发表文章意见，不作其他建议。）

背景

如果不是最近加密市场的下滑，大多数人在以太坊上传输ETH会有点麻烦。毕竟，市场的下跌导致了转让数量的减少，转让费也相应减少。现在的转会费不到20美元，这在几个月前是不可想象的。

虽然目前的GAS费用似乎非常友好，但这只是环境变化的结果。您应该知道，ETH的拥塞问题已经成为一个“大问题”。这也是几年前许多公共公链声称击败以太坊的原因。毕竟，拥堵和高昂的过路费似乎是批评的对象。然而，这些年来，那些在以太坊前吹嘘的公共公链几乎消失了，而其余的只是另一组新兴的玩家，layer2团队。

也许几年前，layer2还不被业界看好。事实上，一些声称要做Layer2赛道的球队已经改变了。毕竟，这个故事听起来没有“超越以太坊”那么激动人心。但今年，一些变化正在发生，很多二层项目如雨后春笋般涌现，甚至在头一两个月，就成了业内的热点，融资额也在不断攀升。多个项目天使轮投资已超过100万美元。

因此，作为波卡这样的大生态，我们有必要了解波卡生态中Layer2的发展。也许有人会说波卡不需要Layer2，但作为一种新兴的技术解决方案，我们不能过早下结论，而从波卡生态Layer2的发展来看，Layer2的潜力不可小觑，这是一个值得我们关注和研究的方向。

Layer2是什么？

1.第2层的定义

Layer2，也叫Layer2网络，顾名思义，是相对于第一层网络的一种新的网络扩展层，按照目前常用的定义，我们不仅可以从Layer2本身来描述Layer2，也可以从第一层来讨论，这就好比我们要描述什么是蛋，就必须提到什么是鸡。

比特币刚诞生时，对于小规模的价值传输来说已经绰绰有余，不会出现网络拥塞。然而，几年后，当越来越多的用户进入比特币网络时，拥塞自然会发生，这与以太坊的问题类似。如果不是加密猫的出现和以太坊上大量应用的出现，也许我们不会批评以太坊的拥塞。事实上，随着DeFi的爆发，以太坊的发展呈现出跨越式的增长，其在网络上的应用也日益增多。拥堵自然成了家常便饭。

几年前（2016年前后），我们曾经称比特币主链和以太坊1层，它可以承载网络的所有功能，包括交易信息、智能合约或计算工作。因此，当所有的功能都在一个“盒子”中完成时，拥塞是不可避免的。

因此，有人认为可以通过扩展来提高layer1的性能，这可以分为两类。一种是扩展layer1级别，它由碎片表示。我们可以把它理解为第一层。例如，某会计师事务所a有1万名会计核算并记录账簿，但每次核算账簿的新一页时，每个会计都需要核算、记录并传给下一个人。然而，如果有太多的交易需要记录，他们不能处理它们，就会出现延迟，也就是说，在链中的拥塞。碎片化就像把这1万名会计师分成50组，每组只有200人，计算新一页账簿的速度快了几十倍。这是第1层的延伸。

但还有另一种思路，就是将一些需要计算的交易拆分到链上，通过智能合约和机制将一些交易放到另一个链上。这是Layer2的解决方案。这个解决方案，按照刚才a会计师事务所的类比，相当于他们把许多需要计算的交易交给另一个B会计师事务所进行计算，然后B会计师事务所计算出结果，并将结果返回给a，从而完成所有交易的记录。这就是找外援，也就是Layer2网络，辅助计算，达到扩张的效果。

经过种种尝试，我们现在习惯性地将比特币、以太坊等主链称为layer1，并将其扩展为功能补充或减轻主链负担、提供效率的layer2。当然，从共识的角度来看，Layer2只是部分共识，其决定性意义仍然是第一层。到目前为止，我们已经大致解释了layer1和layer2之间的关系。

如果非要用另一个比喻来描述第1层和第2层之间的关系，那可能是总部和分公司的状态。因此，当总公司现在已成定局时，分公司的发展必然成为资本追逐的轨道。毕竟，最好的分公司（layer2）还没有创建。

值得注意的是，Boca本身并不是layer1或layer2，它更接近layer0，也就是meta协议（我们在科普中有详细的介绍），它的并行链扮演layer1的角色，这也是Boca具有无限可扩展性的原因。

2.Layer2有什么意义？

我们谈到，layer2的发展是行业的一个重点和热点方向，那么它背后隐藏着怎样的魔力，使其成为当前行业的“香馒头”，我们试着从两个角度来探讨这个意义，让大家了解。

2.1性能扩展

首先，layer2最直观的含义是对layer1的性能进行延伸，即直接戳出核心痛点，解决主链拥堵或手续费过高的问题，这似乎在目前的layer2网络中产生了很好的化学反应。

比如目前流行的以太坊layer2网络POLOGAN可以将交易速度降低到几秒钟完成，实现真正意义上的丝般体验，其成本约为0.00002美元，可以说是以太坊的两倍降幅。因此，layer2网络确实可以在很大意义上提高主链的性能，甚至彻底改变主链僵硬的形象。

这应该是当前二层工程带来的最直接的变化，也是最为人熟知的方向，二层工程确实起到了一个合格的“跟风者”的作用，分担了主链的压力。

2.2功能扩展

除了上述主链状态在性能上的变化外，还有很多二层网络承载着一层的升级功能，除了提升二层的功能外，还有一部分作用是提升主链的功能。比如，比特币没有智能合约，也可以通过在主链上增加智能合约来实现以太坊这样的一些功能，我们前面提到过，几年前火爆的chainx、Poka生态项目和RSK（根库）都起到了这样的作用。

随着DeFi的普及和越来越多的基金进入加密货币领域，交易和资产的隐私保护逐渐成为大家关注的方向。然而，对于在设计开始时没有考虑隐私功能的第1层，例如比特币和EtUUM，通过层2向其添加隐私计算功能也是许多团队的方向。

当然，这样的layer2项目并不是目前最主流的轨道。毕竟，添加函数的效果赶不上处理痛点的效果。即使在波卡生态中，这些功能也可以通过平行链来实现，自然不会引起那么多关注。但也有一些高质量的项目，可以提升主链的性能，也可以给主链带来其他功能，起到添翼的作用。

综上所述，不难发现layer2确实改变了行业目前的一些格局，甚至带来了一些意想不到的惊喜，因此将成为当前的热点。

当前流行的layer2技术的基本情况

作为当前的热点，layer2技术也分为几个方向在蓬勃发展。我们只讨论Layer2目前流行的技术方向。

状态通道

国家通道的本质是主链起裁判作用。交易双方通过在主链建立去中心化制衡机制，打开状态通道，在链下交易并确认状态变化，最后上传交易最终结果并关闭状态通道。主链创建一个智能合约来充当判断者，以确保交易的真实性。

由于即时交易是在频道内进行的，不会在主链上播出或录制，因此状态频道具有良好的保密性。同时，它还具有即时终止功能，非常适合长期需要多次状态更新的参与者。但是，状态通道更适合具有一组确定的参与者的应用程序，并且要求参与者随时保持在线。每次打开或关闭状态通道时，都需要链上事务。因此，它有一定的局限性。因此，状态通道往往适合小额交易，不能承载交易所这样的大额交易，而通道设置也需要一定的时间。

照明网络、赛勒网络和无线网络都使用状态信道。

侧链技术

侧链技术是实现主链与侧链价值互动的技术。侧链可以和主链一对一的连接，就像共生一样。其实质在于主链和侧链的双向锚固。当主链资产要转移到边链时，需要锁定相应数量的权证，然后释放价值相同的边链权证。相反，如果pass想要返回到主链，它将锁定侧链pass的数量并释放相应的主链pass。

它的优点是当主链上的事务不能处理时，可以将部分事务转移到副链上。提高了主链的吞吐量。而当应用主链的用户太多时，很难增加功能。通过改变侧链可以增加相应的功能，具有很高的灵活性。同时，侧链架构本质上是一种碎片化机制，其代码和数据是独立的，不会增加主链的负担，避免数据的过度膨胀。

然而，侧链技术本身存在着复杂性高、欺诈性转移、中心化挖矿风险和软分叉风险等缺陷。目前，典的应用有BTC中继推出的元素链、consensys的rootstock、injective和blockstream以及非比特币的side chain lisk。

等离子体

等离子体也是一种侧链，具有非截留性。Plasma最早由以太坊的V神和Joseph PON于2017年提出，本质上是一个适合任何用户之间交易的独立区块链。它固定在以太坊的主链上，并使用欺诈证据来解决仲裁纠纷。

简单来说，与通常的配置文件相比，plasma将主链（layer1）的交易吞吐量传输到plasma（layer2），plasma（layer2）将交易订单的数据转换成哈希值存储在主链（layer1）上，并增加了防欺诈的回退机制，这样人们就可以通过发送链下消息来转移链上的资产，这也利用了主链（layer1）的算力来保证plasma（layer2）的安全性。

Plasma极大地提高了事务的吞吐量。然而，plasma只对主链上链外的数据进行公证，因此在数据可用性方面存在一些缺陷。同时，plasma本身不支持低延迟事务，这有时会导致事务延迟。

等离子体的许多创新引起了许多项目的关注。Polygon（前matic）和omg已经部署了plasma。然而，新技术也在不断更新。技术的成熟促使plasma团队提出了一种更新颖的layer2解决方案，即rollup技术。

Rollup的诞生为layer2带来了一条新的赛道

rollup的概念可以追溯到2014年，被以太坊的联合创始人vitalik buterin称为“影子链”。汇总是基于“影子链”的概念。它通过在链外执行状态并仅使用以太坊区块链来实现数据可用性。Rollup的块发布或状态更新只通过TX calldata将部分数据发布到每个事务的主链上，提高了吞吐量，克服了副链上的数据滞留攻击问题。

rollup的出现激发了许多团队对layer2的关注。然后，根据不同的想法，Layer2开始进化出两条不同的路线。一种是采用零知识证明的路径，比较有代表性的是ZK-rollup和Valium；另一种是利用欺诈证明，并代表最优汇总。

ZK汇总

ZK rollup是Barry WhiteHat和vitalik在2018年下半年提出的对最优rollup的改进方案，其实质是将链上用户状态的变化压缩存储在Merkle树中，用零知识证明来保证变化过程的正确性，并向链提交证明。

其优点是主链不需要分别验证每个交易的合法性，只需要验证证明的有效性，这大大提高了主链的吞吐量。它的状态转换严格依赖于密码学证明来保证安全性。同时，数据可用性允许任何人根据存储在链上的交易数据还原账户的整体情况，从而消除数据可用性带来的安全风险。而且，在简单的支付、交易等具体应用案例中，ZK rollup可以大大降低链上的成本。

然而，由于零知识证明的计算成本很高，运行复杂的智能合约需要支付很高的费用。同时，ZK-rollup语言复杂，在EVM兼容性方面也不是特别友好，阻碍了它的应用。目前，starkware、lien和tETHer部署在ZK汇总中。

缬草

Validium是以太坊第2层的可扩展解决方案。所有事务的有效性都是通过零知识证明来实现的。从特定用户帐户进行的每一次价值转移都需要经过用户的授权，这提高了用户资产的安全性。

我们可以看到validium和ZK rollup有很多相似之处。不同之处在于，ZK rollup具有链上数据的可用性，而validium仅具有链下数据的可用性。因此，validium的吞吐量会高得多，但由于其数据可用性处于链下，无法实现完全的去中心化，这将导致其运营商能够主导用户的资产，抗攻击能力较差。因此，validium将更适合于游戏DAPP，并且无法承受支付和交易等具有更高安全性要求的金融场景。

目前，NFT交易平台immutable x、starkex和ZK Porter已经部署了validium。

乐观汇总

Optimal rollup是plasma团队从一个研究小组转为一家名为optimization的盈利初创公司后推出的Layer2解决方案。

团队启动了优化虚拟机（OVM）的内部测试环境。OVM基于EVM构建，旨在为乐观的layer2解决方案提供与底层区块链相同的智能合约服务。

OVM可以将所有不同的第2层解决方案集成在一起。在OVM上验证了等离子体、状态通道和最优上卷等Layer2解。优化的卷积还参考了等离子和ZK卷积的设计。

最优汇总的本质是默认事务的有效性。它是一个基于防欺诈操作的EVM兼容的layer2可扩展性解决方案。最优汇总具有无信任、无托管、无许可、表达能力强等优点。但是，交易时间确实很长，资金提取也比较滞后，存在一定的风险。

目前，Cardox、cell、metamask等区块链文档传输解决方案都部署了最优汇总。

仲裁汇总

Arbitrum rollup由offchain labs团队开发，是以太坊layer2的扩展解决方案。本质上，它是一个链外协议，由以太坊使用汇总技术管理链上契约。简单地说，arbitrum将实际的计算和存储放在链下执行，对事务数据进行优化压缩，并记录在以太坊上，以保证安全性，从而提高吞吐量，降低事务成本。

基于此，可以保证arbitrum rollup的安全性，并且与以太坊EVM完全兼容。任何人都可以在arbitrum上部署智能合约，它具有很高的可扩展性和低成本。但是，由于arbitrum的所有事务数据都将在以太坊上发布，因此单位时间内可以发布的事务数量仍然受到以太坊的限制，无法达到完全扩展的效果。

目前，arbitrum部署了Uniswap、sushiswap、去中心化交易平台dodo、去中心化交易所Bancor和去中心化衍生品交易平台montecarlodex。

波卡Layer2生态

与第一层是以太坊、BSC、Solana等综合公链相比，波卡生态第一层的平行链更专业，对于Layer2来说，波卡本身也有惊喜。我们先来看看波卡生态中涉及layer2的项目。

链X

Chainx是第一个基于底层框架的在线项目，致力于比特币Layer2扩展、数字资产网关和Boca二级中继链的研究与应用。

早在2019年，chainx就已成功将BTC链接到chainx，并生成了XBTC。XBTC传输只需要6秒（因为阻塞时间是6秒），传输成本只有0.00015 PCX，不到1美分。随后，2019年11月16日，chainx发布了比特币智能合约平台。chainx利用其在主题领域的开发经验，将一种新的智能合约与比特币连接起来，实现比特币的新功能；

Chainx通过交叉链的方式将BTC与Chainx连接起来，大大提高了BTC的事务吞吐量，降低了传输费用。同时，它也赋予了BTC智能合约的功能，给BTC带来了性能扩展和功能扩展。

赛勒网络

赛勒网络是一个Layer2平台，旨在将以太坊、波卡和其他区块链上的快速、安全和低成本DAPP带给公众。

蜂窝网是第一个国家频道，然后推出了世界上第一个通用国家频道网。随着Layer2各种新兴技术解决方案的出现，如rollups（最优rollup、ZK rollup等），cell network也在利用先进的rollup技术推动Layer2扩展技术的前沿发展。

2021年2月19日，cell network推出了layer2.finance解决方案，该方案基于最优汇总来扩展DeFi的容量和速度。它旨在以不同的方式使用layer2的汇总解决方案。与其他汇总方案类似，用户可以通过将汇总合同存放在第1层，将资金存入layer2.finance的汇总链，但layer2.finance不会将DeFi协议本身迁移到layer2。

目前，基于celerx网络构建的celerx、cbridge、layer2.finance等应用和中间件在游戏、WiFi、区块链互操作等领域吸引了超过100万用户。

Astar网络

Astar网络是等离子网络品牌升级后的新名称。最初的plasma网络更适合在wave卡上实现第2层技术。现在随着品牌的升级，阿斯塔网络有了新的定位。目前astar网络的定位是成为wave卡上的DAPP中心。它将支持第2层解决方案，如以太坊和ZK汇总。Astar的目标是成为一个多链智能合约平台，它将支持多个区块链和虚拟机，比如EVM和wasm。

不过，需要指出的是，阿斯塔的新定位并不是轨道的改变，而是在原有基础上向更有希望的定位转变。事实上，阿斯塔提升品牌是可以理解的，因为根据其之前的定位，阿斯塔希望在波卡上实施各种二层解决方案，但事实上，阿斯塔已经基本实现了这一目标。

ASTAR在成立之初就考虑到LAYER 2的巨大潜力，所以开始选择采用ETHunm基金会支持的等离子团队，然后转化为优化团队开发的OVM。这也意味着astar将支持所有第2层虚拟机。

今年3月，astar在astar上完成了另一个重要的layer2解决方案ZK rollup的实现。基本上，他们已经完成了之前的定位目标。因此，astar向更高、更广的目标转和重新定位是很自然的。

波卡对Layer2有什么惊喜？

可以看出，由于波卡本身完全可以支持EVM和稳固性（毕竟波卡的创始人最了解以太坊），波卡生态的很多项目都可以将现有成熟的layer2技术快速集成到波卡生态中，然后通过过桥或其他方式让其他平行链享受到layer2的功能。然而，这并不是波卡相对于Layer2的最大优势。

正如我们前面提到的，对于Layer2，波卡本身有一个惊喜。

让我们抛开偏见，从广义上理解Layer2的定义。事实上，layer2技术是将资产转移到另一个地方（layer2）进行处理，然后再将数据转移回来，以实现一些在layer1上无法实现的功能（不仅仅是扩展）。

然后，如果我们仔细研究layer2的技术实现和Boca桥的逻辑，我们会发现它们在某些方面是相似的。

以政府和接口团队正在建设的BTC桥为例。如果BTC通过网桥连接到波卡，波尔卡BTC将能够通过波尔卡BTC与众多支持智能合约的波卡生态平行链的跨链互动，以更快的交易速度和更低的交易成本扩展BTC的性能，我们可以给BTC智能合约的扩容功能吗？

这样我们就可以理解，如果某条链通过适配器桥连接到Boca生态，那么整个Boca生态就可以看作是这个链的第2层（注意这里的第2层是指整个Boca生态，这与前一篇文章Boca中继链为0层，并行链为1层并不冲突。）

这能做什么？比如波卡有着巨大的生态，很多项目的发展方向与加文的想法不谋而合。加文提出，未来的区块链应该是一个多链生态系统，没有一个链可以做任何事情。这意味着在未来，一条链将不会覆盖所有的功能，而是成为一条功能不同的公链，可以通过波卡与其他公链相连，可以相互运作、相互补充。例如，在波卡生态中，有一些项目专注于隐私计算、NFT协议和DeFi。这些项目可以为Boca-ecology提供一些易于访问的功能模块，使其他并行链可以获得隐私等功能和DeFi的一些模块。

BTC是一个除了传递功能之外的公链，通过波卡生态的多个项目方提供的模块，可以像乐高一样为其添加各种功能。这是波卡给Layer2最大的惊喜。

附言

以太坊在WiFi最流行的时期，其高昂的燃气成本和较低的吞吐量让各大WiFi项目记忆犹新。如果不考虑方案B，势必导致用户流失。因此，许多DeFi项目已经转移到以太坊，选择在所有主要的公链中部署自己的应用程序，或者转移到layer2的位置。

作为layer2的一个著名项目，polygon（前matic）在最近几个月发展迅速。AAVE、sushiswap、curve、1inch等知名DeFi项目，以及OpenSea、decentraland等主流应用相继集成到polygon中，使得polygon的锁定量和交易量都有了较大的增长。到目前为止，polygon的总锁定金额为47.8亿美元（根据debank的数据）。总锁定量虽然不能准确地表达一个生态发展过程，但它也或多或少地代表了众多资金对POLOGAN的信任。

现在，Kusama角子插槽拍卖正如火如荼地进行，波卡的角子插槽拍卖也将很快上线。乐观地说，拍卖预计将在8月份开始。从目前Kusama沟的拍卖情况来看，具有layer2功能的astar先锋网络shiden有可能获得第三个Kusama沟的资格。我相信波卡生态也会出现类似的情况。

届时，波卡生态将很快具备Layer2的功能。对于想要迁移到layer2的DeFi项目，Boca将有一个可以携带的并行链。此外，正如我们在结尾提到的，波卡本身对Layer2来说是一个惊喜。当波卡槽开始拍卖时，我们可以期待比特币穿越波卡生态，享受惊喜。最直接的体现就是DeFi项目如何争夺BTC的份额，这是波卡生态的一个好戏。

感谢chainx和Patrick实验室的支持。