近期“链圈”的最重要的技术事件，莫过于以太坊扩容网络Arbitrum的上线，它算的上是第一个上线主网的通用性Rollup扩容方案。6月5日，Uniswap V3已经通过提案，成功部署至Arbitrum网络，Layer 2 Rollup扩容方案再一次来到聚光灯下。
以太坊为什么要扩容？什么是以太坊Layer 2？什么是Rollup?
这篇文章将带你先从底层逻辑了解Layer 2，对比不同的扩容方案到底为用户带来了怎样直观的交易体验。
链下计算，链上保存
如果你曾在以太坊主网上发起过任意一笔交易，首先最直观的感受应该是“贵（手续费）”和“慢”。
这是因为在主网Layer 1 上任何一笔交易都需要通过以太坊上所有的节点做计算和验证，就像是开车从A点到B点，但是过程中需要通过一个又一个的收费站，整体的车速当然会被减慢。
近3年以太坊平均Gas费趋势，近两年上涨迅速
并且为了防止恶意合约（比如无限循环合约）的影响，以太坊设置了Gas费机制，限制了单个区块的Gas上限和每个计算步骤需要消耗的Gas量。
Gas费就是用户参与链上操作需要支付的“手续费”，激励矿工处理交易和维护网络，挖到该区块的矿工就可以获得区块内交易的总Gas费。
但随着以太坊交易量的急剧上升，网络变得异常拥堵，支付Gas费的ETH价格也升高，导致一次普通的交易就需要支付几十甚至上百美金。
为了解决“又贵又慢”的难题，如何扩容以太坊一直是区块链行业明确发展的趋势之一。
当下的扩容方式分为链下扩容和链上扩容，其中链下扩容也被称为第2层(Layer 2) 扩容，它的本质就是——将本应该在链上处理的运算移至链下，计算完成后将结果再传入链上保存，从而提升整个链的工作性能。它的过程逻辑抽象如下图。
也就是通过将具体的计算放在Layer 2 上完成，再定时将数据回传Layer 1，同时进行验证和保存，这样大大减少了直接在Layer 1上交易的Gas费。简单比喻，它就像是在路之外建立高架、天桥、开发地下通道，将拥堵的车流进行分流。
相较于链上的分片式扩容，链下Layer 2目前被认为是以太坊解决吞吐量拥堵的最佳方案，它也不会改变区块链协议本身。
当前有5种最广泛的解决方案：1）Channels（状态通道）；2）Sidechain（侧链）；3）Plasma（等离子）；Rollup（汇总），分为 4）Optimistic Rollup（乐观汇总）和 5）ZK Rollup (ZK汇总)。
Rollup 方案大PK
在以上的5种解决方案中，最受欢迎的便是侧链和Rollup。
首先，Sidechain侧链可以通过完全独立的共识机制来处理交易，数据和状态并不与以太坊同步，可以说各大交易所公链例如BSC、HECO等都是以太坊的侧链。虽然这些公链上面的用户十分活跃，但最大的风险便是侧链自身的安全性，一旦侧链上出现故障，资产就很容易丢失。
而Rollup汇总的概念在2018年被提出，在去年更是获得了以太坊创始人V神的肯定，称之为“以太坊的关键扩容解决方案和基石”，并将在未来与分片一起承担“ETH全球结算层”的重任。
V神撰写的文章《Rollups不完全汇总指南》中指出Rollup的强大
Rollup，顾名思义，就是将众多信息“卷起来”。它可以汇总侧链上的交易信息（状态），将交易信息压缩打包生成一条哈希，再传到以太坊上进行最终确认，并且只有以太坊才能最终确认“真相”。它只是将繁复的计算移至链下进行，释放了更多的链上空间，即使链下的数据遭到破坏，也能提出资产。
下表简要对比了侧链和Rollup扩容的优缺点，请点击看大图：
OR 还是 ZK?
Rollup机制目前被认为是最有前景的扩容方式，而状态通道和Plasma方案已经被V神否定。
在两种主流的Rollup方案中，最核心的问题便是如何验证交易压缩包中的交易的真实性。
Optimistic Rollup和ZK Rollup运用了不同的思维逻辑，前者乐观地相信交易的真实性，而后者悲观地不相信，因此生成零知识证明来自证清白。
下表介绍了两种方案的流程和优劣势，请点击看大图：
在这些方案中，能够占领大部分市场的最终赢家还未确定，但是信息安全和足够的去中心化是最核心的扩容诉求。
V神本人也在近期表示：“目前Rollup没有很大的挑战，但是有很多小的挑战，需要解决这100个小的问题，才能提升整体性能和用户体验。”
蓝狐笔记分析称：“Layer 2赛道：短期OP（Optimistic Rollup），长期ZK（ZK Rollup）”。ZK在基于提取资金的高效和安全性上很有优势，随着更多DeFi项目的采用，最后可以实现二层的ZK Rollup互通。
也有分析指出，能够最先上线的兼容EVM的Layer 2 方案将具备更大的先发优势，提高交易速率的同时降低手续费，DeFi市场也可能因此迎来洗牌。
Layer 2 Rollup方案的各项目包括Arbitrum、zkSync、Loopring、StarkWare表现如何？现在的问题具体还有哪些？记得关注Wootrade公众号，我们将在下一篇的科普中为大家介绍。
