以太坊执行层全景扫描:L2s、L3s和两者之间的一切

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虽然有效性机制在今天是一个重要的技术讨论,但从长远来看,它可能只是一个实现细节。

原文来源:stratos

原文标题:The Execution Layer Landscape

原文作者:ELI NUSS,风投机构 Stratos 研究员

编译:MK,MarsBit

简介

在过去的一年中,执行层生态逐渐变得拥挤。尽管向rollup作为扩容解决方案的发展趋势已经很明显,但现在才开始真正实施。过去一个月,rollup合约消耗的gas占以太坊总gas消耗的超过10%。

Rollup

来源:@funnyking的Dune仪表板

Arbitrum和Optimism的发展,以及zkSync、Starknet等即将发布的项目,加速了新执行层的构建速度。自2018年以来,这个领域已经吸引了超过20亿美元的风险投资。现在有数十个项目在这个领域进行开发,跟踪所有项目变得具有挑战性。这种情况随着rollup SDK/rollup作为服务提供商的最近趋势而加剧。本市场地图的目标是提供一个全面的执行层生态概述。

关键

我们的研究得出了一些有趣的收获,这有助于为这篇文章定下基调:

l 长期来看,验证机制将成为一个细节:

○ 在区块空间充足的世界中,有效性验证(zk)执行层相对于欺诈验证(optimistic)执行层的优势变得不那么明显。乐观的设计可能表现得出奇地好。

○ 如果/当zk变得更有效时,乐观系统可以将欺诈证明替换为有效性证明。

l 随着状态增长变得不那么成为瓶颈,执行成为更大的瓶颈。这为改进执行设计提供了机会。从长远来看,这可能是一个重要的区别因素。部署架构将取决于经济偏好。主权更强->价值捕获更多->可组合性更低。

l Rollup框架和服务提供商将导致大量的执行层。

l 随着技术日益成熟,我们预计执行层的设计空间可能会逐渐整合。

l 尚未解决的问题 - 序列器去中心化,跨rollup原子性,zk证明效率,可持续的token模型。

l 从投资者的角度来看 - 执行市场的长期赢家可能已经获得了资金支持。

l Arbitrum目前在技术和应用方面都是明显的类别领导者。Optimism在吸引团队加入其OP技术栈方面做得非常出色 - 尤其是在Coinbase创建自己的rollup - Base方面最为引人注目。

l 长期成功的关键在于建立一个强大的开发者和用户社区 - 而不仅仅是任何技术细节。

我们将在下面进一步探讨这些要点 - 从如何细分市场开始。

市场细分

通常,执行层通过验证机制进行区分 - 要么是通过欺诈证明的“乐观”方式,要么是通过有效性证明的“零知识”方式。我们将探讨这种区别并解释为什么我们认为从长远来看会有更重要的区别 - 即虚拟机(VM)设计和部署架构。

验证机制

在讨论执行层时,吸引注意力的主要区别在于乐观rollup(OR)和零知识rollup(zkR)之间。乐观rollup采用欺诈证明系统来确保链下计算的正确性,而零知识rollup使用有效性证明来保证链下处理数据的准确性。

欺诈证明:

1. 分布式系统中发生了一个操作或交易。

2. 网络中的参与者(或一组参与者)声称这个操作或交易是无效的。

3. 在发生争议的情况下,参与者可以提供支持他们主张的“证明”。这个证明通常是一小部分数据,可以被其他网络参与者轻松检查。

4. 其他网络参与者可以独立验证证据的正确性,而无需存储或处理整个区块链。

5. 如果证据被认为是有效的,那么该操作或交易被认为是欺诈性的,网络会采取相应行动(例如,惩罚欺诈行为者或撤销交易)。

有效性证明:

1. 分布式系统中发生了一个操作或交易。

2. 负责操作或交易的参与者创建一个有效性证明,这是一个加密证明,证明操作或交易的正确性,同时不透露任何不必要的信息。

3. 有效性证明与操作或交易一起提交给网络。

4. 其他网络参与者可以独立验证有效性证明的正确性。这个过程通常涉及检查证据的数学属性,而无需处理整个区块链。

5. 如果有效性证明被认为是正确的,操作或交易被认为是有效的,并可以包含在区块链中。如果证据无效或未提供,操作或交易将被拒绝。

关键区别在于,可证明欺诈的系统依赖于一个假设,即总会有至少一个诚实的验证者/排序器来捕捉欺诈活动,而有效性证明的系统从一开始就拒绝欺诈交易。有效性证明的系统通常被认为更安全,因为它们不依赖于任何信任假设。然而,对于更复杂的计算,有效性证明需要大量的时间,且所需的基础设施成本非常高。随着zkSync最近开源了他们的代码库,运行证明器的规格被公之于众。最低档次的选择建议是一个拥有超过40GB显存的GPU系统。在谷歌云上,这将花费大约每月6000美元,使其不适合大规模的去中心化。我们在下面进一步详细探讨了每种方法的优缺点。

Rollup

如今,区块链扩容的主要挑战在于状态可以在不导致更大中心化的情况下增长的速度。任何吞吐量的增加都会导致状态增长加速,从而增加运行网络的成本,这可能会导致中心化作为副产品。在这种环境下,零知识rollup(zkR)具有优势,因为它们只需要将证明数据发布到基础层,从而允许更多的交易包含在给定的区块空间中。然而,随着这个区块空间瓶颈得到解决(EIP-4844,新的DA服务),乐观rollup(OR)可能会赶上甚至超过zkR的可扩展性。这是因为zkR仍需要昂贵的证明基础设施。随着区块空间变得越来越丰富,OR可以减少对数据发布成本的担忧并最大化吞吐量。zkR也将利用区块空间的丰富,但程度较小。此外,运行有效性证明器总是会有额外的开销。

虽然有效性机制在今天是一个重要的技术讨论,但从长远来看,它可能只是一个实现细节。执行层将在为其用例提供最少折衷方案的系统上达成一致。此外,今天运行在欺诈证明上的项目将在zk证明时间/大小降低时能够验证其虚拟机。例如,Optimism可以通过验证mips成为一个zk Rollup。然而,在当前的证明系统状态下,由于所需证明的大小,这在短期内可能成本过高。证明大小由VM支持的底层操作码决定。像Fuel这样的系统可能更适合进行有效性证明,因为指令集设计在某些方面比mips更简单。无论哪种情况,关键是如果/当zk变得明显更优秀时,欺诈系统将能够切换。这些团队面临的主要劣势是缺乏zk方面的专业知识,但随着空间变得更加标准化和基础设施优化,这将变得不那么重要。

我们认为,从长远来看,证明系统不太可能成为今天经常被描绘成的关键区别因素。但在这篇文章中,我们将继续考虑它。只是请注意,将来执行层可能会跳过类别。

虚拟机(VM)设计

一个关键的区别在于虚拟机本身。迄今为止,智能合约执行的主要软件环境一直是EVM。围绕Solidity构建的开发者社区非常强大,并占据了绝大多数已部署的智能合约。正如人们所料,这导致了大量新的rollup和执行层围绕EVM构建。Optimism和Arbitrum都实现了迭代,Scroll、zkSync、Polygon等团队争相部署第一个zkEVM。

这种方法的明显好处是与现有智能合约应用程序的兼容性,以及对最大的智能合约开发者和用户社区的可访问性。在以太坊等L1的替代方案中,已经观察到了这种现象,例如Binance Smart Chain、Avalanche和其他许多平台。通过优化与现有智能合约的兼容性,这些以太坊替代品能够利用以太坊的可扩展性不足,并迅速吸引链上的应用程序和使用。事实上,这已经在Arbitrum和Optimism等早期的L2上发生。几乎所有主要的以太坊应用都已部署到Arbitrum和Optimism。

然而,在使用EVM的过程中,也存在显著的局限性。EVM在设计上无法并行执行交易。对于试图在给定时间内扩大可运行交易数量的L2来说,这限制了吞吐量的上限。迄今为止,这并非一个主要问题,因为主要瓶颈仍然是状态增长。但随着区块空间变得更加丰富,执行架构将成为更大的瓶颈。

Starkware、Fuel和其他公司选择构建新系统,这些系统的吞吐量比EVM高得多。这些系统和语言的复杂性可以作为单独的研究内容,但它们通常有一个共同的目标 - 并行化。仅这一点就比EVM有着显著的改进。

多年来,围绕EVM建立起来的网络效应使得这些新系统很难超越它。正如2022年Electric Capital Developer Report所示,以太坊远远领先于其他平台,拥有最活跃的开发者社区。一旦加上所有使用EVM的其他L1,这一点就变得更加明显。因此,未来使用EVM的执行层将发挥重要作用。

Rollup

然而,随着状态增长瓶颈的缓解,对更高性能执行层的需求将变得显而易见。Arbitrum最近宣布推出支持WASM智能合约的Stylus,凸显了对这些替代执行设计的需求。从长远来看,很可能会有几个altVM类别的领导者达到与Solana和其他流行的altEVM L1相似的规模。

部署架构

值得了解的最后一个区别是执行层部署的配置方式。简要提到,迄今为止最常见的架构是在以太坊上的L2智能合约rollups。一般来说,这些执行层在主权方面呈现出一定的光谱。一端是固有的rollups,另一端是主权链/rollups。这些设计的定义相当有争议,但为了本文的目的,我们将使用Polynya的分类系统。

固有rollups:这些rollups在协议层面进行集成,无需依赖智能合约或治理。它们在L1层面提供了rollups的技术优势。缺点是升级可能会很慢,因为它们与底层区块链的共识过程相关联。目前,Tezos是唯一朝这个方向发展的协议。

常规rollups:这些rollups依赖部署在安全且去中心化的链(例如,以太坊)上的智能合约来保障安全性。它们继承了底层区块链的安全性,但可以通过rollup的治理进行升级。包括Arbitrum和Optimism在内的一些示例。

Validium:它不是rollup,而是一个在一个外部链上解决证据的执行层,同时使用另一个外部链进行数据处理。如果有效性得到证实,这种结构被称为Validium。目前的示例包括ImmutableX和Sorare。

Optimism链:这些链的操作类似于Validium,因为它们使用外部链进行数据处理。它们可以被认为是乐观的Validium。此外,还有一个回退机制,即如果有一个(或两个)验证者反对,链将回退到rollup。这意味着与独立L1或侧链的典型2/3 n假设相反,这里有一个1/n的信任假设。这是Arbitrum Anytrust链(如Nova)选择的设计。

主权rollups:这些rollups自我解决,并且仅使用数据可用性层进行数据和排序。所有其他逻辑都在rollup的主权之下。这导致了与L1类似的体验,主要区别在于如何发布DA。有许多项目计划构建主权rollups,尤其是在Celestia生态系统内。

Rollup

这些执行层设计在安全性、可升级性和与底层区块链的集成方面提供了各种权衡。一般来说,更多的主权意味着在性能或自主权上的限制较少,但引入了关于可升级性和安全性的新风险。还可能在安全组合性方面增加复杂性。较少的主权通常意味着相反。也许最重要的权衡是经济方面的考虑。我们认为,执行层越主权,价值就越容易流向该代币。普通rollup的代币如何积累价值或者是否真的需要仍然不太清楚。关于MEV、资源定价等方面有许多需要考虑的问题,我们计划在未来的文章中详细解释。

根据项目或应用程序的具体要求,开发者将不得不选择最合适的rollup类型,以实现他们在安全性、去中心化、可扩展性以及经济偏好之间的理想平衡。还需要注意的是,这里的很多内容仍然是理论性的。迄今为止,我们在实际生产中几乎只看到了普通的rollups。在未来几个月/几年内,这个情况应该会变得更加清晰。

执行框架/服务

正如预期的那样,区块链领域的模块化趋势催生了许多rollup SDK/框架和rollup-as-a-service提供商。2022年,这个领域的公司筹集了超过5000万美元。这些解决方案的共同目标是显著简化创建新执行层的过程。它们旨在简化执行层的开发,类似于Cosmos SDK和Substrate促进Layer 1区块链创建的方式。这个愿景与appchain论文相似,但是这些appchains可以从现有的L1继承安全性。正如Celestia的Mustafa所强调的,理解rollup框架和rollup-as-a-service之间的区别非常重要。

 

Rollup

框架是指可重用以构建您自己的rollup的软件。服务则帮助部署和实际运行rollup。通过OP Stack和Conduit,可以很好地理解这一点。OP Stack是OP实验室开发的rollup框架,由Optimism、Base等实现,以构建他们自己的rollups。Conduit是一家服务提供商,它使客户可以通过Conduit维护的基础设施部署OP Stack rollup。

随着不同的服务提供商而来的是不同的架构和配置。有些是为主权rollups配置的,有些是为普通rollups配置的,有些是设计为L2的,有些是设计为L3的。这些都伴随着上面提到的权衡。Starkex可能是第一个rollup作为服务提供商的例子,在dY/dX、ImmutableX、Sorare等方面具有显著的吸引力。这些执行层可以配置为使用以太坊进行数据可用性的rollups,也可以配置为使用外部DA源的validiums。

一般来说,这些框架和服务背后的想法是,未来会有对rollapps/app特定rollups的需求,因此rollups需要非常容易部署。鉴于这与Cosmos appchain论文相似,难怪许多这些项目正在Cosmos/Celestia生态系统中建设 - Sovereign Labs和Rollkit是为Celestia rollups设计的框架,而Caldera、Dymension、Eclipse等则围绕Cosmos/Celestia提供服务。在以太坊生态系统中,OP Stack、Arbitrum Orbit和Stackr提供乐观框架,而Slush提供一个zk框架。以太坊中心化的服务包括Starkex、Conduit和Opside。

总结

如今,执行层领域呈现出很大的差异化。有zk与乐观rollups,EVM与WASM,普通L2 rollups与主权链/rollups等。随着时间的推移,我们预计这个领域将收敛到只有几种设计。根据我们目前所了解的情况,很明显普通的EVM风格的rollups将成为其中之一。鉴于预计未来状态增长将不再是瓶颈,高性能的EVM替代品也可能变得必要,这可能是WASM、Fuel VM或其他尚未确定的技术。部署架构比较难以预测,尽管我们相信这主要取决于经济方面的考虑。

为了使执行层达到最终形态,仍然需要解决一些尚未解决的问题:

1. 顺序器去中心化 - 实际上,目前所有的执行层都依赖于一个中心故障点。这与rollups背后的原则相悖。这是rollup团队需要采取的重要下一步。同时,Astria、Radius等服务应运而生,提供这种去中心化服务。

2. 跨rollup原子性 - 除非解决这个问题,否则rollapps对大多数金融应用来说都没有意义。

3. ZK证明效率 - zk证明仍然代价过高,尽管这方面的进展比预期要快。

4. 代币设计 - 目前还不清楚执行层是否需要自己的代币。Arbitrum和Optimism代币本质上是治理代币,与L1代币捕获价值的方式不同。这些模型可能是不可持续的,但是有没有合适的代币模型呢?正如前面提到的,我们计划在下一篇文章中深入探讨这个问题。

无论最终形态如何,区块链接近解决扩展问题的时刻似乎已经很明显。将执行层与其他层解耦可以在理论上实现无尽的扩展。Rollup框架和服务将使部署新rollup变得非常简单。从这里开始,关键问题将是是否会有足够的需求来满足这种规模。我们计划在未来的一篇文章中深入讨论这个问题,但Polynya在这里对这个问题给出了一个很好的概述:

Rollup

https://polynya.mirror.xyz/vqdR7FHEzc-lfsWjA88s1uqYqLSgQoWvWm-KN39Zb2M 

鉴于目前执行层领域所使用的技术多样性以及我们对未来收敛的预期,对市场进行分类以更好地了解可用选项是很有帮助的。有鉴于此,我们将执行层市场划分为四个大类:乐观EVM、zkEVM、乐观altVM和zk altVM。为简化起见,我们现在先不考虑部署架构,因为大多数执行层都将支持与任何部署配置兼容的多个独特实例。下面我们将关注通用目的执行层,因为我们已经简要介绍了针对特定应用程序的基础设施。

Optimism EVM

这个类别可以说相当拥挤 - 早期的rollup团队大多选择了这条路 - 乐观的和零知识证明(zk)的都有。Arbitrum和Optimism于2021年推出,逐步发展成为L2s和L1s市场领导者。在总价值锁定(TVL)方面,DeFi Llama将Arbitrum和Optimism在所有EVM链中分别排名第四和第七,分别为18.6亿美元和8.75亿美元(截至2023年2月20日)。

可能作为Arbitrum和Optimism的主导地位的结果,除了一个强大的团队致力于一种名为Specular的新设计外,没有太多新的团队致力于乐观的EVM rollup。有一些项目基本上分叉了Optimism - Metis和Boba,但总体上这个类别似乎已经基本确定。

Arbitrum

Arbitrum项目始于2018年,由Offchain Labs团队开发。该团队由普林斯顿大学的Ed Felten、Steven Goldfeder和Harry Kalonder创立,Offchain Labs于2019年获得了由Pantera领导的370万美元的种子轮融资,并在2021年获得了由Lightspeed领导的12亿美元估值的1亿美元B轮融资。

Arbitrum于2021年8月部署到主网,并已成为以太坊执行层领导者,几乎在所有指标上都领先(当然,除了L1本身)。尽管没有代币,Arbitrum仍然吸引了开发者和用户,根据Electric Capital的最新报告,活跃的月度开发者超过200人,截至2023年2月20日,独立钱包地址超过290万。Arbitrum的成功很大程度上归因于吸引新的原生项目,尤其是GMX。GMX是一个永续交易所,其TVL超过6.5亿美元,年化收入根据Token Terminal的数据为6700万美元。这占据了Arbitrum总TVL的近三分之一。

从技术角度来看,Arbitrum持续演进,去年9月发布了名为Nitro的v2,引入了效率和可靠性改进。此外,Arbitrum已开始推出以Arbitrum Nova为首的Anytrust链。Anytrust链是基于Arbitrum堆栈构建的执行层,依赖于外部数据可用性委员会 - 乐观版的validiums。这样可以在新的信任假设下大大提高性能。他们计划通过Anytrust支持那些可能需要较低安全性并可以利用提高性能的应用程序 - 本质上是他们的appchains或rollapps版本。另一个有趣的发展是他们最近推出的编程环境Stylus。Stylus将使开发者能够部署用Rust、C、C++等编写的程序,与Arbitrum上的EVM程序一起运行。Stylus通过与其并行运行的WASM虚拟机来扩展Arbitrum EVM。考虑到这是一个全新的公告,还有很多细节需要解决,但这将把Arbitrum带入替代EVM类别。

Arbitrum在未来几个月/年需要解决的主要问题是分散其排序器集。迄今为止,Arbitrum团队管理着一个排序器。这引入了重大的交易对手风险。虽然Arbitrum团队破坏他们自己的项目的可能性很小,但这仍然是不良行为者的潜在攻击途径,总体上违背了区块链固有的去中心化和信任最小化的概念。

Optimism

Optimism于2019年由早期Plasma L2研究人员创立,通过由Paradigm和a16z领导的三轮融资筹集了超过1.75亿美元,最近一次是在2022年3月筹集了1.5亿美元,估值16.5亿美元。

自2021年夏季主网启动以来,Optimism的TVL已经稳步增长到超过8.75亿美元,已有超过100个dApps上线。与Arbitrum不同,Optimism在2022年5月向网络早期用户发起了他们的OP代币空投。根据Coingecko的数据(截至2022年2月20日),该代币目前的完全摊薄市值超过110亿美元。与Arbitrum类似,Optimism上的大部分TVL来自于2022年夏季在Optimism上推出的本土Velodrome DEX。

Optimism还继续迭代他们的技术栈,最值得注意的是Bedrock,这是计划在本季度进行的网络升级。它将进一步实现与L1以太坊的等价性,并提高性能。Optimism推广了其他人在OP技术栈上构建rollup的想法。尽管前面提到的Boba和Metis是早期的例子,但Optimism希望在即将发布的版本中实现在Optimism L2之上作为L3部署的rollapp生态系统。

Optimism还存在一个关键问题,即集中化的排序器。他们计划在即将到来的Bedrock发布之后解决这个问题。

结论

这两个执行层的主要问题将是如何分散他们的排序器集,以及当对其区块空间的需求增长到L1以太坊水平时,如何管理状态增长。

自2018年以来,这些EVM执行层总共获得了超过8亿美元的投资。这些领域的领导者似乎已经相当稳固。尽管Arbitrum和Optimism在技术上仍有一些里程碑要达到,但他们已经实现了乐观EVM的愿景。新的迭代可能会出现,但竞争将是具有挑战性的。

从风险投资的角度来看,这个领域的大部分回报可能来自已经做出的投资。

zkEVM

如上所述,zkSync、Polygon、Scroll、Taiko等一直在竞相推出第一个zkEVM rollup。在2月16日向构建者开放他们的主网并开源他们的代码库之后,zkSync似乎略微领先。Polygon紧随其后,计划在3月27日推出他们的主网测试版。关于什么才算是真正的zkEVM的争论有时颇具争议性。Vitalik本人在8月份的这篇文章中最好地审查了上述项目之间的重要差异。如下图所示,Vitalik根据权衡取舍将zkEVM分为不同类型。较低的类型通常更兼容但性能较差,而较高的类型通常兼容性较差但性能更高。项目不是固定在任何一个桶里,例如,它们可能今天是类型3,但随着时间的推移进入类型2,反之亦然。

Rollup

考虑到这个分类,我们可以检查一些在这个领域建设的关键参与者:

zkSync

zkSync由Matter Labs团队于2019年创立,团队由早期以太坊研究员Alex Gluchowski领导。zkSync在3轮融资中筹集了超过2.5亿美元,不包括2亿美元的生态系统基金。最近的2亿美元C轮融资于去年11月宣布,由Dragonfly和Blockchain Capital共同领导。之前的轮次由USV和a16z领导。

zkSync最近将其主网测试版开放给开发者,经过差不多整整一年的测试网阶段。一旦他们能够启动,就已经有数百个项目计划在zkSync上启动,包括Uniswap、Instadapp、Balancer和大多数蓝筹DeFi协议。

根据Vitalik的分类法,zkSync属于类型4 zkEVM阵营。这是因为zkSync将以太坊字节码转换为他们自己的SNARK友好指令集。这在证明时间上带来了优势,但兼容性有所降低。

Polygon Hermez

Polygon Hermez实际上是Polygon在2021年8月完成的一次收购。在以太坊OG Jordi Baylina的领导下,Hermez团队是第一批在主网部署zk Rollup(以支付为重点)的团队之一,甚至在2021年初推出了他们的HEZ代币。Hermez在2021年7月宣布了他们的zkEVM计划,收购/合并很快就宣布了。Polygon承诺提供2.5亿MATIC代币以促成这次合并,当时的价值约为2.5亿美元,到2023年初为3.35亿美元。这是Polygon的zk战略的一部分,该战略从Polygon的财政储备中拨款10亿美元用于推动zk生态系统的发展。

自收购以来,Polygon Hermez在构建他们的zkEVM基础设施方面取得了显著进展,去年10月推出了一个测试网版本。他们最近宣布主网将于3月27日推出。

Hermez在zkEVM轴上的位置介于类型3和类型2之间。对一些更复杂的数据结构进行了修改,从而提高了证明速度,同时保持了完全的EVM等价性。任何在L1上运行的应用程序都将在Hermez zkEVM上运行。由于zk证明EVM中的许多低效率仍然存在,相对于其他zk证明VM,证明时间仍然很长。

Scroll

Scroll的工作始于2021年,由Sandy Peng领导,计算机科学博士Ye Zhang和Haichen Shen共同完成。Scroll在2021年4月宣布了他们的第一轮融资,由Polychain和Bain Capital Crypto领导,筹集了3000万美元。

尽管比上述zkEVM团队起步晚,但Scroll迅速缩小了差距。他们在去年7月部署了他们的预alpha测试网,并已升级测试网以启用智能合约部署。他们的完全开放的Alpha测试网预计将在今年上半年推出。

与Hermez类似,Scroll的目标是成为一个完全兼容EVM的类型2 zkRollup。

结论

zkEVM领域的赢家尚未确定,但考虑到时间和资金的优势,上述团队很可能继续保持领先地位。各种“类型”之间的权衡将如何发挥作用将是一个有趣的问题。从采用的角度来看,证明时间和兼容性哪个更重要?从高层次来看,它们可能会在类型1和类型4之间找到平衡,因为其中涉及到的权衡。

从风险投资的角度来看,与它们的乐观对手一样,这个领域的大部分回报可能来自已经进行的投资,尽管这里有更多的技术突破空间。

EVM替代品

虽然EVM执行层的市场没有那么饱和,但仍有许多项目正在尝试新的语言和运行时。

Fuel

Fuel始于2019年底,由长期以太坊贡献者和ConsenSys研究员Nick Dodson和John Adler创立。到目前为止,Fuel已经筹集了超过8000万美元,由Blockchain Capital和Stratos领投。

Fuel团队于2020年12月将第一个(也可以说是唯一的)完全功能的乐观Rollup部署到主网。虽然最初的部署只支持转账,但Fuel现在已经构建了一个完全可编程的EVM替代品,以及他们自己的领域特定语言Sway,它大量借鉴了Rust和Solidity。

Fuel在L2世界中相当独特,因为它采用了UTXO数据模型。这种设计使得极端并行化成为可能,从而使得吞吐量比基于账户的方案(如EVM)高得多。

自2022年9月以来,通过两个公共测试网络,Fuel已经发展出了一个有意义的开发者生态系统,数十个项目正在Sway上构建,计划在Fuel发布后立即部署。预计2023年的某个时候将发布主网。

Starkware

Starkware Industries是由著名计算机科学家Eli Ben-Sasson和连续创业者Uri Kolodny创立的一家以色列公司,主要开发L2扩展解决方案,如Starknet和Starkex。自2018年以来,他们已经筹集了超过2.8亿美元,由Polychain、Pantera、Paradigm、Sequoia和Coatue领投。

Starkware开发了一种名为Cairo的定制图灵完备编程语言,它专为高效编写Stark可证明程序而设计。这使得基于Cairo的rollups比EVM的对应部分更高效。尽管证明开销仍然是一个问题,但它已经大大降低了。Cairo是Starkware核心产品Starkex和Starknet的基础。

Starkex Rollups是基于Starkware技术栈定制构建的特定应用Rollups。自2020年底以来,Starkex Rollups已经在主网上运行,取得了显著的成功,如dY/dX、ImmutableX和SoRare(尽管值得一提的是,dY/dX计划从Starkex转移到Cosmos)。虽然这些Starkex Rollups是许可的,且必须定制构建,但Starkware也一直在研究Starknet。

Starknet是一个通用的有效性Rollup,设计为无许可L2。Starknet在2021年底部署了一个主网的alpha版本。虽然这个测试版已经得到了一些开发者的使用,但目标并不是吸引广泛的使用。预计Cairo 1.0的发布和随后的主网测试版升级将很快带来重大升级。这次升级将使得更多功能完善的去中心化应用得以部署,从而向用户开放网络。已有超过130个去中心化应用计划部署,Starknet很快可能成为最广泛使用的执行层之一。

Aztec

Aztec由Tom Pocock和Zachary Williamson于2017年创立,是一家位于伦敦的专注于以太坊隐私和可扩展性解决方案的项目。Aztec已经筹集了超过5000万美元的资金,投资方包括著名的风险投资公司Paradigm、a16z、Variant等。

最初,Aztec开发了一个名为Aztec Connect的隐私基础设施,作为以太坊的加密层。然而,Aztec最近宣布了Aztec Connect的停止,目标是将重点转向一个完全可编程的加密zkRollup。除了Aztec Connect的停止外,整个协议已经开源。

尽管Aztec Connect对项目是一个重要的里程碑,但团队决定停止其开发和支持,以专注于开发两个主要的、相互关联的产品:

1. Noir,一种零知识编程的通用语言。

2. 下一代加密zkRollup。

Noir旨在成为一种简单而强大的零知识编程方式,并将作为Aztec下一代zkRollup的智能合约语言。Aztec团队计划在2023年上半年发布更多的Noir功能和他们最新zkRollup的完整规范。与Fuel类似,Aztec到目前为止也通过UTXO数据模型进行了处理,正如前文所述,这为显著的并行性打开了大门。

随着项目的推进,看看它如何与空间中的其他已建立的参与者竞争以及如何吸引新的开发者和用户将是很有趣的。

总结

与EVM执行层相比,替代虚拟机设计自然有更多的开放领域。考虑到迄今为止几乎所有相关的智能合约都是为EVM编写的,对于较新的设计来说,还没有明确的赢家。但尽管每个新设计都面临艰难的挑战,从长远来看,这些新设计带来的性能优势可能对开发者来说太大以至于无法忽视。

从风险投资的角度来看,Starkware和Fuel等团队在这方面有明显的领先优势,但在执行层面仍然有很多优化空间,这意味着在这个领域仍然可能有一些有趣的团队正在建设。

结论

在未来几年,Rollup和其他执行层的交易份额预计将继续增长,特别是当以太坊和其他基础层优化为这些执行层提供安全的数据可用性时。这种期望使得这个领域变得越来越饱和。

最终,业务拓展和吸引有趣应用的能力将是决定执行层长期成功的关键因素。创建一个强大的生态系统对于推动这个高度竞争和快速发展的领域的增长至关重要。这些模块化执行层带来的性能提升将为那些在现有L1上难以实现的独特应用敞开大门。

总的来说,超过20亿美元的风险投资已经用于资助Rollup和执行层,其中大部分资金用于早期建设者,如Arbitrum、Optimism、Starkware和zkSync。虽然新设计可能仍有发展空间,但大部分风险回报可能来自于已在开发中的公司。对于EVM风格的执行层来说,这尤其是如此,因为像Arbitrum、Optimism和zkSync这样的市场领导者已经占据了强大的地位。非EVM领域更有趣,有更多的实验机会。

致谢/免责声明

随着这个领域的发展速度之快,我们确信有些公司我们错过了,有些细节我们遗漏了。请通过twitter或电子邮件 [email protected]与我们联系。

感谢0xDinoEggs、Filip Siroky、Pseudotheos、Ryan Sproule和其他提供反馈或回答这些想法的人。

免责声明:请注意,我们之前已经投资了Fuel Labs和Dymension,这是本文中提到的。但是,我们发布此内容的目的不是促进或支持任何特定的投资。

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Stratos是一家早期风险投资公司,支持变革性的区块链公司。我们运用我们深厚的研究专业知识,在最早阶段就对顶级创始人进行押注。

我们已经支持了该领域的许多顶级公司 - 大多数情况下是作为主要投资者。我们的投资包括Fuel Labs、Space and Time、Dymension、Subspace等。我们的团队汇集了风险投资、创业和技术方面的广泛经验。

 

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