面对众多的“一键发链工具”L2 Stacks,开发者会如何选择?评估一个Stack方案是否合适的维度有哪些?
原文作者:西柚
原文来源:ChainCatcher
自Optimism宣布推出构建OP Rollup链的OP Stack并提出“超级链”概念之后,Arbitrum宣布推出了专注扩展L3市场的Arbitrum Orbit,zkSync创建了开发ZK Rollup链的ZK Stack,Starknet发布了用于搭建应用链(Appchains)的组件工具包Starknet Stack,Polygon上线了构建zkEVM的链开发套件产品Polygon CDK等。
所谓的Stack堆栈是指开发者做出的标准化、组件化、模块化的技术架构或开放策略及SDK,基于这类组件架构或策略可以快速搭建或启动一个自己的区块网络。
从产品的发展数量和趋势来看,目前的L2 Stacks已从Layer2市场衍生为一个独立的赛道,并使Layer2网络之间的竞争由最初的链上生态应用的数量、种类及繁荣度转向了超级链王国大小的竞争。
这是因为自各Layer2网络纷纷宣布推出自己的超级链网络方案L2 Stacks后,原本的单条链逐渐发展成为了更为开放的平台型或基础设施产品,着重发展超级链生态。Layer2赛道的竞争叙事路线也随之变化,Layer2网络之间比拼的不再仅仅是链上应用的多寡,而是基于其Stacks堆栈构建了多少条链、或有多少开发者或者项目方在建链时选择使用其组件工具。
当前主流的Layer2网络都已推出了相应的Stack方案,主要包括OP Stack、Arbitrum Orbit、Polygon CDK、Zk Stack和Starknet Stack。
那么,这些L2 Stacks堆栈之间究竟有何区别?面对众多的“一键发链”工具,开发者会如何选择?如何评估一个方案是否适合自己?
从时间线上来看,Optimism于2022年10月就引入OP Stack概念,是最早提出L2 Stacks产品的Layer2网络,接着是Arbitrum今年3月份推出Arbitrum Orbit,随后6月份zkySnc推出建立ZK Rollup链的ZK Stack,7月份巴黎EthCC大会上StarkNet公布了用于定制应用链Appchains的组件工具Starknet Stack,8月31日Polygon上线了开发者搭建zkEVM L2网络的链间开发套件Polygon CDK。因此,在L2 Stacks赛道,OP Stack属于开拓者。
根据底层网络所采用的共识算法的不同,当前市场上的主流L2 Stacks方案主要可划分为Optimistic Rollup系(可简称OP Rollup)和ZK Rollup系两大流派,前者代表产品是OP Stack和Arbitrum Orbit,后者主要是Polygon CDK、Zk Stack和Starknet Stack。
在产品运作逻辑上,基于OP Rollup系的Stack搭建的L2网络在运作机制上其实与Optimism(现为OP Mainnet主网)类似,同样遵循“链下(L2)处理智能合约的实际计算和存储、链上(L1)验证和存储交易数据,采用的共识算法是乐观的欺诈证明(Optimistic)”的运作流程。而基于ZK Rollup系的Stack搭建的L2网络与当前的zkySnc、Polygon zkEVM机制一样,在L2向L1提交数据采用的是零知识证明算法。
简而言之,新建的L2网络基于哪个Layer2 Stack方案构建就具备哪个Layer2网络的优点,甚至可以将这些新建L2 Stacks网络看为是其网络的同质竞品,比如基于OP Stack网络搭建的 L2网络与Optimism网络优势一样。
那么,同类系的L2 Stacks之间又有何区别呢?主要区别在于各Stack的开放度和扩展策略的不同。
OP Stack是Optimism由推出的标准化的、模块化的开源工具组件,主要包含构建区块链所需的数据可用性层、执行层、结算层、治理层等模块及工具。基于这些组件开发者可以根据需求场景利用OP Stack定制专属的Layer2网络。
Optimism计划基于OP Stack打造超级链帝国(Superchain)的概念,所谓的超级链主要是指使用OP Stack构建的Layer2网络统称(也称OP链)。
OP Stack超级链的概念不同于Cosmos和波卡的多链概念,超级链的底层架构都是统一标准化的,共识算法一致、共享安全性、最终都由Layer1区块链(以太坊主网)保障,且由于生态内链的架构都是统一标准化的,链与链之间的资源、信息通过Optimism Bridge可共享。而当前的Cosmos及波卡等多链架构,其实生态内的每条链上都引入了新的共识算法,每当启用一条新链时开发者需要启动新的验证器集,且链与链之间的安全性、信息不能直接共享,跨链信息需要中继链或者IBC协议(中心链Hub)来传递。
而在OP Stack超级链(Superchain)生态中,用户无需关注是A还是B、C等Layer2链的概念,可以将其视为一个整体“超级链”即可,开发者构建应用程序也是以整个超级链为目标。比如在超级链生态中仅需一个RPC节点,就可支持用户在任何OP链上进行交易,无需切换网络。
目前,OP Stack超级链王国主要由官方推出的OP Mainnet和其它基于OP Stack搭建的多个Layer2网络组成。
在生态发展上,OP Stack采用的是自上而下的运营策略,先后通过与Coinbase、BNB Chain、Worldcoin等知名企业及项目合作推出Base、opBNB及Worldcoin链,在短时间内迅速被用户所熟知、打响了知名度、并在Layer2市场上站稳了脚跟,也因此成为了L2 Stacks产品发展的范例模板。
今年8月份,Base和Optimism联合公布的收入互换合作框架协议,再次让OP Stack成为行业讨论的热点。根据提议,Base可向Optimism提供可选择的潜在收益方式,向其支付2.5%的排序器收入或支付15%的利润,两者相较取其高,而作为回报,Optimism会向Base链分配总供应量的2.75% OP代币(约1.18亿枚)。这项合作提议,让Base和Optimism之间不再仅仅只是OP Stack技术的链接,有了更深层次的绑定,二者将会相互赋能,Base背靠Coinbase这颗大树,它的发展也将会反哺Op Stack生态。
从Base和Optimism的合作框架协议中似乎看到了OP Stack实现超级链帝国路线图的策略:在早期,Optimism通过分发OP代币来帮助早期的OP Stack链发展,以快速扩展其生态,与此同时这些基于OP Stack的L2网络又会将自己的收入分成给Optimism、反哺平台,这一正向循环或将助推Optimism快速扩张的飞轮。
目前,基于OP Stack构建的Layer2网络已有数十条,包括Coinbase的Base链、币安的opBNB、Gitcoin的PGN、Manta Network的Manta Pacific、Zora Network等。
Arbitrum Orbit是Arbitrum推出的用来构建L3网络的开源工具包,支持开发者部署和创建自己的应用链。
开发者可基于Arbitrum Orbit工具组件搭建自己的Rollup或AnyTrust链(L3),选择由Layer2 网络Arbitrum One(Arbitrum Rollup 链)或Arbitrum Nova(AnyTrust链)其中的一条链作为结算层。
其中,Rollup和AnyTrust的主要区别在于在Rollup中,所有的交易数据都发布Layer1(以太坊主网)上、更去中心化,而在AnyTrust中,数据是在链下管理的、性能更好,适用于高频交易的游戏场景。
简单来说,使用Arbitrum Orbit搭建的网络结算层不是以太坊,而是Layer2网络Arbitrum One或Arbitrum Nova,这是在Layer2网络基础上的延伸,因此被称为L3网络,即L1→L2→L3。
如果开发者想要使用Arbitrum Orbit搭建Layer2网络,需要获得相关代码的许可证。目前Arbitrum仍然采用的是商用代码许可证(BSL),获取许可证的方式主要有两种,一是向Arbitrum代码库的初始开发团队Offchain Labs申请;二是向Arbitrum DAO发起提案申请,然后由DAO投票决定是否授予许可证,Arbitrum官方比较推荐采用第二种方式。据悉,获得许可证授权的项目或需要向Arbitrum支付代码许可费。不过,关于Arbitrum代码许可证的开放已经有团队成员提议“公布其使用许可证的使用条件和要求”,并获得了相关讨论,不少社区用户猜测,Arbitrum许可证要求可能很快会被取消。
需要注意的是,开发者使用Arbitrum Orbit搭建L3是无需任何许可要求的。这大概是因为L3网络的结算层在Arbitrum One或Arbitrum Nova上,Arbitrum可以通过结算费用获取一定的收益。
目前,已经有多个应用与Arbitrum Orbit合作创建自己的L3网络。其中,以太坊扩容服务平台AltLayer已支持Arbitrum Orbit,用户可通过无代码工具在几分钟内启动Arbitrum的L3应用链;专为游戏设计的Xai网络宣布将利用Arbitrum Orbit技术推出专为游戏行业量身定制的L3区块链;同月,DeFi衍生品交易平台Syndr宣布基于Arbitrum Orbit推出Syndr Chain,测试网已经上线。
此外,Offchain Labs还为开发者配备了智能合约开发平台Arbitrum Stylus,并已于8月31日上线了公共测试网。Stylus是Arbitrum为开发者搭建的一个开发环境,可为开发者提供在Arbitrum网络上构建和测试智能合约的工具,包括智能合约开发、测试和部署,以及与Arbitrum网络的交互等功能。
Stylus被认为是Arbitrum的又一重大创新,因为Stylus可使其EVM语言不再局限于传统的Solidity,可以让EVM支持更多种编程语言(如使用Rust、C和C++等常见的编程语言)构建链上应用程序,这可能会吸引上千万名开发者进入Web3生态。
据悉,当前主流的EVM编程语言Solidity开发人员大约有2万名,而Rust开发人员有300万,C开发人员有1200万。此外,像Solana、Near等生态基于Rust代码开发的应用也可以平行移植到Arbitrum生态内。
有不少观点认为,Arbitrum的Stylus影响将会是深远的,这将会触达不同编程语言的开发者、带来更多自下而上的开发者群体,开发者的涌现更有概率出现一些有意思的应用。
在自身产品机制方面,Arbitrum也在积极探索创新,8月份发布的全新验证协议Bold可以在Arbitrum上实现无需许可的验证,这意味着用户从Arbitrum主网提取资产到以太坊7天的等待期将会成为历史。
在产品发展策略上二者侧明显重点不同,OP Stack主要用来搭建L2网络,Arbitrum Orbit主要专注L3市场,用户想要构建L2网络需要先申请许可证,获得官方批准后才能搭建。
另外,二者在代码开放许可(licenses)方式上也有所不同。OffchainLabs联创Steven Goldfeder曾发文解释称,OP Stack采用的是“免费入园,设备收费”即进入公园是免费的,如果你想玩里面的设备需要另外支付费用;Arbitrum Orbit“进门收费,全园畅玩”模式即进入公园前需要支付一笔入场费,里面所有设备免费畅玩,类似迪士尼的套票。
具体来说,OP Stack代码堆栈是开源免费的,开发使用它构建L2也是免费的(即免费入场),但是如果你的L2链想要与OP Mainnet、Base及未来的更多链进行互操作,必须获得许可才能算是超级链的一员,贡献超链的生态资源,否则只是OP Stack链而已。超级链许可证也称为“链法则”需要求遵循OP治理。简单来说,就是OP Stack的超级链生态是联盟形式的,新建的L2网络只有加入到这个联盟才能享受超级链的资源,比如资产跨链互通等,但是加入它是有条件的,比如可能需要质押一定的OP代币或者类似Base链收益分成给OP Stack等。
不过,目前使用OP Stack的新链也不一定必须遵守“链法则(Law of Chains)”才能与其他OP Stack链(如OP Mainnet、Base等)进行互操作,他们也可以构建自己的桥接工具和基础设施在Superchain系统中实现跨链互操这些,但这无疑增加了工作量。
对于Arbitrum Orbit,有两种情况:L2和L3,如果用其构建L3则是完全开放且无需许可的,但是如果构建L2,需要向Arbitrum基金会或DAO组织提出申请获得许可证,并需要支付一定的费用(即收费入园),但是一旦获得许可证,进入生态后续都是免费的,开发者完全自由地管理自己的链,选择运行的软件及可以与哪些其他链互操作。
收费方式的不同也决定了Arbitrum Orbit和OP Stack在收入模式上的不同,Arbitrum Orbit试图通过其作为专有开发环境的代码库获利,而OP Stack似乎想通过对其共享排序器基础设施来获利。
ZK Stack是zkSync开发的一套开源的、可组合、免费的模块化框架,以使开发者可基于zkSync Era主网的代码构建定制的、由ZK支持的L2和L3网络(也被称为Hyperchains超链),任何开发人员可以自由地根据自己的特定需求定制超链。
当开发者使用ZK Stack构建L2网络时,与OP Stack一样安全性完全继承于以太坊,不过根据Matter Labs官方介绍,在排序器上和数据可用模式的经济Token模型选择上(当前OP Stack链仅支持使用ETH作为链上GAS费支付Token),开发者享有完全的自主权,可以自由决定,开发者对ZK Stack拥有代码的完整权利,可定制和塑造链的各个方面。
在跨链通信方面,zkSync引入了Hyperbridges超级桥的概念,通过该桥可实现L2和L3超级链之间的跨链通讯,类似于我们互联网世界的超链接可以指示浏览器自动打开某个网页。
超级桥是由一系列部署在L1上的智能合约组成,这些合约可验证其他链上发生的交易Merkle树证明。原始资产将会被锁定在L1上的共享桥合约中,当资产跨链需求时,共享桥合约会进行统一调配和管理,这意味着整个超链生态系统的流动性是统一的,资产、数据及消息可由部署在L1上的共享桥合约统一调配。
此外,在ZK Stack的超级链生态中,支持每个超链都无缝集成,有统一的流动性。在这个生态中,用户同样可以把多条L2、L3网络当作一个整体的“超级链”,在使用时不但无需在切换RPC网络也无需进行跨链步骤就可实现在不同链之间调动资产,捕获更多收益机会。
Starknet在今年7月份巴黎EthCC大会上宣布推出构建应用链Appchains的Stacks开源工具包(Starknet Foundry),基于本地Cairo测试运行器和Blockifie用Rust编写。Starknet Foundry支持任何应用程序以无许可的方式部署自己的Starknet应用链。
根据官方Github页面显示,Starknet Foundry产品还在开发中,还未正式向公众发布。
8月31日,Polygon官方宣布推出模块化链开发套件Polygon CDK(Polygon Chain Development Kit),这是一个开发的标准化代码库,任何人都可以基于此构建由ZK技术驱动的L2网络,并继承以太坊的安全性。
Polygon CDK是Polygon Supernet(超级网是用来构建L1的开源工具包)的升级款,现在借助Polygon ZK技术,基于Polygon CDK开发者可以轻松定制和部署自己的ZK系L2应用程序链。另外,Polygon支持将所有现有的Supernet网络将其当前架构升级Polygon ZK技术。即Polygon CDK帮助开发人员启动新的ZK系L2链或将现有的L1链无缝过渡到L2。
此外,Polygon CDK旨在为开发者提供灵活的可定制化的模块化环境,开发者可以根据自己的需求,选择CDK模块化组件来定制链。比如开发人员可以根据自己的需求选择VM模式(zkEVM或其他ZK支持的执行环境如MidenVM)、排序器类型(集中式或分散式排序器模式)、交易数据存储(Rollup链上或validium链下模式)、数据可用性解决方案、Gas token可以设置成自己的原生Token等。
在跨链通信方面,通过CDK创建的各链都是相互关联的,与Polygon PoS和Polygon zkEVM同属一个层级,并可以实现资源互通、共享。
Polygon CDK上线不到半个月内,已有两条链选择采用该方案构建L2网络。9月13日,波卡生态的智能合约平台Astar Network宣布与Polygon Labs合作推出以太坊Layer2网络Astar zkEVM。根据Astar Network创始人最新发言,zkEVM测试网将于本月启动;9月19日,Cosmos生态EVM公链Canto宣布将基于Polygon CDK构建ZK L2;10月5日,此前与Polygon合作的游戏公链Immutable推出的zkEVM网宣布将进行升级重建,并于12月至明年1月上线zkEVM主网。此外,Polygon Labs还曾向Celo提议使用Polygon CDK套件以迁移至L2,10月11日提议ApeCoin DAO使用Polygon CDK开发L2网络“ApeChain”。
面对L2 Stacks的5个主流方案OP Stack、Arbitrum Orbit、Polygon CDK、Zk Stack和Starknet Stack,开发者选择采用方案的依据又是什么呢?
目前,开发者选择采用一个L2 Stacks方案主要从“与以太坊的兼容程度、落地项目的多寡、跨链通讯成本、使用门槛(也称代码开放度)”等方面衡量。
其中,与以太坊的兼容程度将决定基于L2 Stacks搭建的L2网络与以太坊之间的互操作和开发难易度。毕竟大多项目选择构建L2网络,一是想继承以太坊的安全性,二是希望能在以太坊巨大的流量中分得一杯羹。目前,从产品底层兼容度来看,无疑OP Stack、Arbitrum Orbit与以太坊的兼容性要优于ZK系的Stacks产品,因为零知识证明与以太坊虚拟机的兼容一直是难题,尽管已上线了zkEVM主网,但在与以太坊兼容方面仍有不足。
关于L2 Stacks使用门槛的高低将直接影响者开发者采用的复杂程度,同时也代表者该工具组件的代码开放度。
目前使用门槛主要包括费用和开发成本,前者主要是采用L2 Stack是否需要向官方支付一定的费用,比如OP Stack采用的是“免费入园,设备收费”模式,前期免费支持开发者构建L2网络,但是如果这些网络想要享受与其Base、OP Mainnet主网的资源共享,需要加入相关联盟组织,加入这个联盟组织需要一定的门槛,据悉会收取一定的费用;Arbitrum Orbit采用的是“进门收费,全园畅玩”策略构建L2需要先获得官方许可证,支付一定的费用,但是后期无需任何费用。
对于早期开发者来说,OP Stack这种免费入门的门槛更低;后者开发成本,主要是指对开发人员的技术和能力要求,比如ZK系的L2 Stack堆栈可能需要开发者懂得零知识证明技术,像Starknet Stacks开源工具包就是基于本地的Cairo测试运行器和Blockifie用Rust编写的,开发者对相关知识的熟悉程度将影响项目的开发进度。
能否落地及落地项目的多寡,代表着L2 Stacks方案的成熟度。目前OP Stack、Polygon CDK在L2网络上落地项目较多,Arbitrum Orbit在L3上落地应用较多。
超级链生态内的链间通讯与生态外的异构链之间的跨链通讯难易度,将决定着链的未来互操性。不过,目前超级链生态内L2网络之间的资产跨链还未完全打通,比如OP Stack系的Base的官方跨链桥仅支持与以太坊的转移,并不支持OP Mainnet链资产的跨链转移。而超级链与币安链、Solana等外部链的跨链通讯,除了第三方跨链桥外,目前也没有一个完善的解决方案。
另外,我们也可从一些项目在选择采用L2 Stack时能够得出一些结论。已基于OP Stack推出EVM执行层Manta Pacific的隐私网络Manta,在9月13日,已上线Manta Pacific主网。根据浏览器显示,现该主网发生的交易笔数为43万,有超4万个钱包地址,数据一直呈上升趋势。
Manta原名Manta Network是波卡生态的ZK隐私Layer1公链,今年7月份宣布基于OP Stack推出专为零知识证明(ZK)应用设计的Layer2网络EVM原生模块化执行层Manta Pacific,并将其Layer1网络Manta更名为Manta Atlantic,Manta生态系统将由Manta Atlantic Manta Pacific两部分组成。
关于当初选择采用哪个L2 Stack,Manta相关负责人表示,Manta由于应用电路都是基于以太坊设计的,选择L2 Stack方案时主要考虑和以太坊的兼容,另外可能还要看这个技术栈的生态和稳定性。
目前来说OpStack和Polygon CDK的落地算是最多的,也是比较成熟的方案。其中,Opstack已经有像Base,opBNB这些项目搭建在上面,另外OpSatck也和Celestia有了可靠的集成方案,需要有Celestia这样更便宜的DA才能使Manta的生态项目运行的更便宜,我们也在研究一些基于OpStack以外更有创新性的构架,除了用Celestia之外在扩容上面也有一些创新。而Polygon CDK是近两月才出现的。
Arbitrum虽实际技术不错、自身Arbitrum One的用户基数很大,但是在L2的发行上过程有些复杂,需要向官方申请通过后才能部署。另外,现有的zkEVM方案还都不是很成熟,其中,zksync的ZKStack虽已经推出但是还没有落地项目代表,而且和以太坊的兼容性还有待提高,目前开发者需要在ZKStack和以太坊主网使用两套代码;Starknet属于比较独立的实现方式和生态,目前还未正式上线。
由此来看,OP Stack是当前最受欢迎的L2 Stack,其次是Polygon CDK、Arbitrum。另外,这些L2 Stack方案也并不是没有缺点,因为结算层及安全性都由以太坊来保障的,那么一旦以太坊运转出现问题,那么这些L2 Stack网络的运转也将成为问题。
至于如何选择一个合适的L2 Stack,开发者也可借助一些第三方Raas服务平台,可以帮助评估一些方案是否适配自己及还能集成各L2 Stack的优点模块进行定制,不过,第三方往往会收取高昂的手续费。据悉一些第三方服务方可能会向L2网络收取网络30%以上的服务费。