L1 与 L2 全景：理解设计差异、权衡与终局

可落地的洞见

• 理解可用的基础要素和技术限制：深入理解基本构件和技术细节。这些知识对于识别相关因素如何影响应用乃至业务的功能与可扩展性，以及在区块链开发过程中做出明智决策至关重要。
• 评估基础设施和流动性：评估 L1、L2 解决方案以及其他部署执行环境提供的基础设施和流动性。从第一性原理出发，预测基础设施的发展状态，并理解实际的信任与去中心化假设。
• 优化用户体验：结合各链的易用性、交易速度和整体效率，持续优化用户体验。认清当前已上线的功能及路线图的走向，致力于打造无缝且易用的环境。

引言

随着区块链格局持续演变，开发者选择在哪里构建应用变得越来越复杂。本报告深入探讨通用智能合约平台中 Layer 1（L1）与 Layer 2（L2）解决方案的差异，以及这些差异对用户参与度、经济利润率和业务增长的影响。

尽管区块链行业日益多元且不断进步，但与主流数字平台相比，其用户规模仍然有限。例如，目前加密领域每天约有 550 万个可归因的唯一地址，而 Facebook 等平台每天约有 20 亿用户。

当今区块链的客户是开发者。区块链向应用开发者出售区块空间，供其构建新型产品。选择在哪里构建应用，是开发者如今面临的最重要决策之一。从商业角度看，这也是最重大的决策之一，会影响后续的潜在用户、流动性和文化。无论从技术还是社会层面，系统上线后再迁移都十分困难，但并非不可能。dydx 等团队已成功从 Ethereum 迁移到 Cosmos 应用链，而 y00ts 从 Solana 迁移到 Polygon、再迁移到 Ethereum 的过程则面临诸多挑战。

本报告无意在最新的模块化与一体化之争中表明倾向。相反，它从实践角度帮助开发者、潜在开发者和管理者更好地理解 L1/L2 格局，并通过具体示例说明应用在特定设计下需要做出的权衡。

区块链的特征

在讨论 L1 与 L2 的差异之前，我们必须先定义区块链的特征。

区块链是一种确定性复制状态机。它是一个复杂系统，旨在达成共识，并在分布式网络中维护统一、安全的记录。

确定性

区块链内部的流程由底层协议预先确定。使用给定输入和当前状态执行区块链的“状态转换函数”（STF）时，所有节点都会产生相同的新状态。这种确定性确保无论由谁执行函数或由哪个节点处理交易，结果都保持一致。确定性流程保障了网络运行的可靠性和可预测性。

复制性

区块链使用节点网络，每个节点都保存区块链完整状态的副本。这种复制机制有助于实现去中心化，并增强抵御数据丢失和篡改的能力。由于每个节点都持有状态副本，任何试图修改历史记录的行为都必须同时修改大多数节点。在足够庞大且分散的网络中，这实际上不可行。

状态机

区块链的核心是管理状态的系统。状态是特定时间点的快照，包含账户余额、智能合约状态和所有权记录等所有已达成共识的信息。区块链通过交易完成状态转换；交易是将状态从一个状态改为下一个状态的请求。这些转换受区块链协议中编码规则的约束。

这些特性共同形成了一个任何人都能读写的账本。正如 Balaji 在 2019 年指出的那样，公有链是全球性的多客户端数据库，每位用户都是 root 用户。因此，人们可以从全局视角了解每位用户拥有多少资产（代币、NFT 等），并围绕公开的全局共享状态进行无需许可的创新。

区块链市场参与者

区块链基于去中心化信任，促成一个交易共识信息的全球市场。区块链网络主要有两类利益相关方：

• 信任供应方：质押者、验证者、矿工（取决于网络采用 PoW 还是 PoS）
• 信任消费方：应用（通常会打包交易，并将边际运营成本转嫁给用户）

换言之，与其他经济市场一样，区块链在买卖双方之间形成了一个双边市场。供需关系决定市场为促成双方交易所需的成本定价。

公有链需要通过费用来防止垃圾信息并分配稀缺资源。这些费用是验证者和矿工用于补偿运营开销（设备、电力和其他资源）的主要收入来源。尽管各协议采用不同的费用定价机制，所有主流公有链都会以某种方式在协议中集成 gas。世界某处总有人在运行计算设备，必须给予他们补偿才能形成激励。

定义 L1 和 L2

在更好地理解区块链是什么及其能力后，我们可以正式定义 L1 和 L2。

对于 L1 和 L2 及其各自含义，研究人员与更广泛的加密社区一直对如何给出全面、严谨的定义存在争议。不同类型的 rollup 已经出现，包括乐观型、零知识型和协议内置型，它们在实现细节和信任假设上各不相同，例如 validium、volition、主权型等。

在讨论 L1 与 L2 的权衡之前，我们必须先定义它们。

Layer 1（L1）

L1 区块链是作为加密货币主要基础设施运行的底层网络。它们是拥有自身底层协议、共识机制和原生代币的独立网络。L1 通常被称为区块链生态系统的基础层，因为它们提供基本的安全和治理框架。

Ethereum 于 2015 年上线时开创了模块化信任的概念。然而，Ethereum 当时没有、现在仍未针对承载数百万用户所需的规模进行优化。因此，rollup 等新型扩容方案应运而生，成为扩展 Ethereum 的可行方案。

Layer 2（L2）

L2 解决方案构建在 L1 区块链之上，在不改变基础层的情况下提升可扩展性和交易吞吐量。Rollup 是最具前景、研究最充分的 L2 解决方案之一。

Rollup 将交易从 L1 卸载出来，单独处理后再将最终状态记录回 L1，通常以状态根的形式记录。与直接在 L1 上执行相比，这种方式让 rollup 能以更低成本在独立状态环境中执行更多交易。Rollup 将多笔交易打包或“汇总”为 L1 上的一笔交易，以减轻负载并提高效率。不同的 L2 解决方案具有不同的信任假设，且通常旨在继承底层 L1 的安全性与去中心化特征，从而成为比在 L1 上处理每笔交易更安全且更具扩展性的替代方案。

Celestia 对 rollup 给出了正式定义：

实践中，Ethereum 拥有加密领域最受关注且名义价值最高的资产。相较 Ethereum 主网，用户愿意为了低得多的费用桥接到各种 L2 解决方案，而不太在意 L2 中某些更为中心化的方面。这些方面正在积极开发，但往往尚未上线。 

在链间桥接资产时，安全性是常见顾虑。尽管许多知名 rollup 跨链桥缺乏严谨的证明系统，也因潜在的中心化控制点受到批评，但它们仍能无缝延伸 Ethereum 体验，例如提供相似的 EVM 体验和统一的钱包。Base、Optimism 和 Arbitrum 等 rollup 会尽力沿用用户现有的 Ethereum 钱包和地址基础设施，让用户在主链与 L2 之间更顺畅地切换。这种便利性加上 ETH 在 DeFi 和社交应用中的主导地位，使 L2 对追求熟悉感和易用性的用户颇具吸引力。Ethereum 拥有其他开发者最希望交互的热门状态，而 L2 被视为 Ethereum 的自然延伸。

总而言之，团队选择以 Ethereum L2 形式发布或从独立 L1 迁移到 L2时，“继承” Ethereum 的某些安全保证远不是首要原因。

Solang 和 Neon 等新进展正在缩小与习惯 Ethereum Solidity 的开发者之间的差距，而 Metamask 的 Snaps 则将钱包支持扩展到非 EVM 链。这些进展预示着，未来 UX 将有效抽象不同执行环境中的众多复杂性。

尽管 Ethereum Foundation 资助了许多 L2 相关研究，但所有 L2 都是独立实体，并非由 Ethereum Foundation 运营。无需许可的创新并非去中心化应用层独有，任何可信中立的 L1 在技术上都无法决定哪些 L2 可以部署在其上。

“典型”L1 与 L2 的实现和架构

要充分理解 L1 与 L2 之间的权衡，关键是理解各自的供应链、相关参与者和信任假设。

L1 交易的生命周期

尽管每个 L1 都有独特的实现细节，但所有主流 L1 都有类似的利益相关方和交易生命周期。本节概述交易从生成到最终纳入区块的常见流程。

1. 意图

用户首先明确自己希望在 Ethereum 网络上实现的目标或操作，例如发送 ETH、与智能合约交互或兑换代币。此阶段涉及用户的决策过程，以及对目标的理解，并由此勾勒出交易的完整路径。

2. 生成交易

交易在此阶段成形。用户通常通过钱包或去中心化应用等用户界面，输入收款方地址、发送金额或要调用的合约方法等必要信息。此阶段将用户意图转化为 Ethereum 网络可以处理的结构化请求。此时，用户会确定交易成本，包括 gas 价格和 gas 上限。这高度依赖具体链，通常由钱包提供商进行抽象。Ethereum 和 Solana 都通过基础费与优先费（小费）实现了某种版本，但在具体实现及交易被纳入的确定性水平上有所不同。

3. 传输

用户使用私钥签署交易，以数字签名证明其授权。签署后，交易会广播到网络，通常通过钱包集成的 RPC 提供商，经由公共内存池或私有订单流拍卖等待处理。

4. 纳入确认

交易在最后阶段完成。用户会收到交易已成功纳入区块的确认，具体最终性级别取决于协议。最终性为流程画上句号，用户可以验证余额或合约状态更新等结果。

Ethereum 供应链

Ethereum 致力于成为抗审查应用的可信中立基础设施层，其供应链机制经历了显著演变。最初采用工作量证明（PoW）时，矿工控制 Ethereum 交易的纳入与排序。这催生了优先 gas 拍卖（PGA），搜索者相互竞争区块空间，造成内存池膨胀和低效的链上资源使用。Flashbots Auction 是一种面向 MEV 捆绑包的协议外中继，通过将 MEV 市场移至链下，缓解了 MEV 的部分中心化影响，但它依赖中继运营商和矿工双方的诚信。

转向权益证明（PoS）后，Ethereum 的区块生产转由质押验证者负责，引入了新的动态和潜在中心化问题。在 PoS 下，MEV 提取的规模经济可能导致质押集中，威胁 Ethereum 的抗审查能力。

为解决质押集中问题，Flashbots 引入了提议者-构建者分离（PBS）。它最初以 MEV-Boost 的形式实现，构成一种全新的区块生产机制。在该系统中，搜索者向区块构建者发送捆绑包，构建者随后构建区块，并通过区块中继向提议者竞价。MEV-Boost 将中心化力量转移到区块构建者层，因此需要信任区块构建者和中继。截至 2023 年 12 月，超过 93% 的 Ethereum 区块由运行 MEV-Boost 的验证者提议。

然而，MEV-Boost 和 PBS 并非没有问题。由 Flashbots 运行的 MEV-Boost 中继会强制实施 OFAC 合规，这对公平、无需许可的系统而言并非理想均衡。随着中继成为构建者与验证者之间的关键中间方，中继中心化会带来审查和不诚信行为风险。系统还严重依赖 MEV-Boost 等协议外软件，增加了 Ethereum 遭受漏洞利用和攻击的风险，low-carb-crusader 漏洞利用事件便是例证。目前，社区正讨论将 PBS 内置到协议（ePBS）的 Ethereum 核心协议中，并大量借鉴 Flashbots 资助的工作。构建者中心化也是一个问题：少数构建者主导市场，可能导致审查并对网络产生过大影响。SUAVE 等新方案旨在缓解这些问题。

Solana 供应链

Solana 是一个独立 L1，于 2020 年上线。它带来了多项创新，旨在不借助 L2 等第三方方案，直接在基础层解决扩容问题。Solana 专注于让应用彼此“共享状态”，使应用可以原生组合，应用开发者只需完成极少的额外工作，也不需要桥接所涉及的复杂用户操作或额外信任假设。

在 Solana 上，一笔交易包含三个主要组成部分：规定交易操作的一组指令、交易将与之交互且附带相应权限的账户列表，以及用于验证交易的必要签名。用户确认交易后，交易会发送到 Solana RPC 服务器，再由该服务器转发给当前负责区块生产的网络领导者。这就是 Gulf Stream，也是 Solana 实现的八项独特创新之一。

收到交易后，领导者会验证交易并安排执行。Solana 的并行执行模型使其能够同时处理多笔交易，从而实现并行化和“本地费用市场”。该机制通过多线程调度器实现，交易根据优先费和时间排队。

执行后，领导者将交易记录到分类账中并传播至整个网络。交易状态随后分阶段更新：从已执行，到获得足够的共识票后变为“已确认”，再到其后安全构建所需数量的额外区块（31 个以上）后成为“已最终确认”。

与根据费用为交易排序并在实践中提供更强保证的 Ethereum 不同，Solana 没有确定性的交易顺序。尽管支付较高优先费的交易通常更可能排在区块前部，而且在竞争同一状态时往往需要支付更高费用，但结果并无保证。此类情况的发生概率受 Solana 默认调度算法的非确定性影响，该算法决定交易能否被纳入区块及其在区块中的位置。这会激励协议外活动，包括搜索者与验证者之间的私下交易，并给普通用户带来负外部性。

可以肯定的是，Ethereum 上的 MEV 市场规模大得多，自合并以来已提取超过 7.5 亿美元（373,701 ETH）。因此，业界为 MEV 投入了更多时间和资源，对其理解和研究也深入得多，并形成了激励相容机制。

这是 Ethereum 与 Solana 在核心理念上的差异之一，也体现在各生态系统的资源分配和文化中。Ethereum 大量投入研究和设计激励相容机制，例如 PBS，并持续讨论 ePBS；Solana 核心协议则专为同步全局状态而设计，将专业排序服务与保证交给 Jito 等生态团队。Anatoly（Solana Labs CEO）明确认为，Solana 的当前状态对普通用户而言是更好的（临时）均衡。

L1 上的用户体验（UX）

从用户角度看，向 Ethereum 或 Solana 等 Layer 1 区块链提交交易，是加密领域最直接的操作之一，通常包括以下步骤：

1. 设置钱包

用户必须先下载钱包。可以选择 MetaMask 等软件钱包、移动应用，也可以选择安全性更高的硬件钱包。

2. 获取 L1 的原生代币

确保钱包中有足够的 ETH/SOL 来支付交易和 gas 费用。你可以在各种中心化交易所购买 ETH。团队和协议正在推进账户抽象；账户抽象的功能之一，是允许使用任意代币而非仅限该 L1 的原生代币支付 gas。Ethereum 通过 EIP-4337 实现这一功能。Solana 在协议中原生内置了账户抽象，还有一个名为 Octane 的免 gas 交易中继器。

3. 输入交易详情

打开钱包并选择发送 ETH 或代币。输入收款方的 Ethereum 地址、要发送的 ETH 金额或代币数量，以及需要时附加的数据，例如智能合约交互数据。如果与应用交互，应用开发者通常已经为你预先打包好交易。

4. 设置 Gas 价格和上限

钱包会自动设置这些参数，也可能允许你自行选择。具体 gas 实现因你交互的 L1 而异。

5. 签名并提交

使用钱包签署交易，具体流程因钱包而异。随后，钱包会将交易广播到网络，通常通过 RPC 节点完成。

6. 确认

交易被纳入区块并添加到区块链后，即获得确认。大多数钱包会通知你交易已完成，你也可以使用 Etherscan 或 Solscan 等区块链浏览器跟踪交易。

L2 上的用户体验（UX）

与 L2 交互时，UX 存在明显差异。新用户可以通过以下流程开始使用 Optimism，它是最大的 Ethereum L2 之一：

1. 下载钱包

如果还没有钱包，请下载并设置一个。用户通常会在各个 EVM 生态中使用同一个钱包，例如 Metamask。

2. 添加 Optimism 网络

3. 将 ETH 存入 Optimism

• 对于大型 L2，通常可以直接在钱包内完成。
• 你也可以访问 Optimism 官方跨链桥。
• 选择要桥接到 Optimism 的 ETH 数量，并确认交易。

4. 在钱包中切换到 Optimism 网络

打开钱包，从网络下拉菜单中选择“Optimism”。

5. 与兼容 Optimism 的应用和前端交互

对于支持 Optimism 网络的应用，请选择“Optimism”。

L2 的 UX 已取得进展，尤其是在原生资产和用户引导方面。Circle（USDC 的运营方）已在大多数主流 L2 上推出原生 USDC，消除了跨链桥和封装代币通常带来的额外对手方风险。此外，Coinbase 的分发优势让 Coinbase 平台与 Base 实现了紧密集成。Base 是一个 Ethereum L2，Coinbase 是其唯一的排序器运营方。

L2 组件

将资金桥接到指定 L2 后，用户在 L2 上交易的体验通常与 L1 相似，但桥接过程可能因所用 L2 而晦涩复杂。过去，L2 主要在区块链技术栈的不同环节使用 Ethereum；如今，许多 L2 正转向“模块化”方式。这种模块化方式允许混合搭配不同生态和基础设施，并将 L2 的关键组件分离为：执行、结算和数据可用性。过去，L2 除执行外的所有环节都使用 Ethereum，但随着新的结算和数据可用性方案出现，这种情况正在迅速改变。相比之下，L1 以一体化且具有明确取舍的方式提供所有这些组件；未经治理批准，开发者无法选择所需架构。

执行

执行的目标是在前置状态上运行状态转换函数，得到后置状态。Ethereum Virtual Machine（EVM）、Solana 的 Sealevel（SVM），以及 MoveVM、FuelVM 等不同虚拟机（VM）被用作管理这些状态转换的标准。每种 VM 都有独特功能，会影响兼容性、开发工具的可用性和交易处理效率。它们为执行智能合约和协议提供环境。

应用开发者会在执行层实际部署代码，交易也在此发生，用户则在此与区块链状态交互。该层旨在快速处理交易，同时将安全性和数据可用性职责交给其他专业层。

L2 虚拟机不必与 L1 虚拟机一致。尽管过去通常如此，大多数 L2 都是 EVM 或兼容 EVM 的 rollup，但越来越多团队开始探索这一设计空间，让不同虚拟机“结算”到 Ethereum，例如 Eclipse 和 Movement Labs。

结算

许多人认为，“结算”如今已成为一个含义过载的术语。理解结算时，必须区分“rollup”和“跨链桥”的视角。跨链桥通常采用一周的最终确认流程，但跨链桥并不等同于 rollup。从 rollup 的角度看，在检查状态转换并将相关数据发布到数据可用性层后，就实现了最终确认。

结算层为 rollup 提供多项关键功能：

• 验证和争议管理：结算层充当平台，让 rollup 可以发布证明以供外部验证。这对依赖交互式欺诈证明的乐观 rollup 至关重要。
• 桥接枢纽：结算层作为中心点，使 rollup 能够互联，无需在每个 rollup 之间分别建立跨链桥。
• 流动性来源：所有相关 rollup 都可以使用结算层上的流动性，让交易和交互更顺畅。

如前所述，Ethereum 拥有加密领域最受关注且名义价值最高的资产，人们希望与 Ethereum 上的状态交互。Ethereum 被用作“结算层”，因为用户明显更愿意使用通往独立链的协议内置跨链桥，也就是连接他们所用 Ethereum L2 的桥。市场并未以相同方式看待 L1 到 L1 的跨链桥，这可能源于过去的黑客攻击和更复杂的 UX，而 L1 到 L2 的桥接通常可以紧密集成到单个钱包中。随着 Phantom 等钱包同时支持 Ethereum 和 Solana，以及 Metamask 发布 Snaps，UX 正在快速改善。用更正式的术语来说，用户愿意与特定 rollup 定义的协议内置跨链桥交互。

用户行为正在快速变化。过去 30 天，Wormhole 的交易量已超过 5 亿美元，正在缩小与 Optimism 30 天跨链桥交易量 8.25 亿美元之间的差距。

可以说，L1-L1 跨链桥因路径依赖而举步维艰，例如 2022 年初的 Wormhole 黑客攻击等重大事件。尽管共享 DA 会产生独特的工程信任假设，但 L1-L2 和 L1-L1 跨链桥的实际实现通常都由多重签名保护。

这里的核心结论是，rollup“结算到 Ethereum”——更准确地说，是最终确认通往 Ethereum 的协议内置跨链桥——目的是访问 Ethereum 状态，从而获取用户和流动性。结算本身对 Ethereum 而言并不是一项有利可图的业务，因为 Optimism 等 rollup 每天向 Ethereum 支付的结算 ETH 不到 50 美元。Rollup 超过 80% 的成本用于以 calldata 形式将数据发布到 Ethereum L1 区块。这正是如今数据可用性解决方案竞争如此激烈的原因。总体而言，L2 约占 Ethereum L1 费用的 ~6%，这些 L2 使用 Ethereum 提供数据可用性。

数据可用性（DA）

区块链中的数据可用性是指确保区块中的所有数据确实已发布，且网络能够访问。这一概念对区块链的运行和安全至关重要，尤其是在扩容时。区块通常由区块头和交易数据组成。全节点会下载并验证每笔交易；资源消耗较低的轻客户端则只依赖区块头，并假定交易有效。当区块生产者发布区块头，却扣留部分或全部交易数据时，就会出现数据可用性问题。

尽管尚未发生，数据扣留攻击仍对区块链网络构成威胁。在此类攻击中，恶意区块生产者会故意扣留新区块中的部分交易数据，阻碍其他网络参与者验证区块内的交易。数据扣留的后果可能从网络中断一直延伸到允许欺诈交易等更严重的问题。这类攻击的严重程度和影响取决于区块链结构（Layer 1 或 Layer 2），以及数据可用性是在链上还是链下管理。相关风险凸显了建立稳健机制来确保数据可用性，以及制定有效策略缓解此类攻击的重要性。

解决数据可用性问题的方法包括让所有全节点下载全部数据，但这可能消耗大量资源；也包括数据可用性证明和数据可用性采样（DAS）等创新方法。这些证明采用纠删码等技术，让客户端只需下载区块的一小部分即可验证数据可用性。

按照最新术语，真正的“Ethereum rollup”必须使用 Ethereum 提供数据可用性。这意味着 rollup 必须以 calldata 形式将交易数据发布到 Ethereum L1，才能被视为 rollup。Ethereum 目前正在实施 EIP-4844，它将为 blobspace（交易数据）创建独立市场，并允许以更低价格发布数据 blob。即使 4844 上线，数据可用性也只会提升约 ~7 倍，相当于所有 rollup 合计约 100 TPS（每秒交易数）。作为对比，Solana 的区块空间需求约为 500 TPS，并已证明能够处理超过 2000 TPS。此外，Solana 旨在随硬件（摩尔定律）和 Firedancer 等软件进步而扩展。

尽管数据可用性可能体现出一些较弱的网络效应，但竞争很可能会将向数据可用性解决方案发布数据的成本压低至非常接近边际运营成本。

DA 确保重建 L2 状态所需的全部交易数据在预定义时段内可访问。短期内，validium 和 volition 使用独立的数据可用性层；Ethereum 的长期路线图则包括通过 EIP-4844 等升级改进数据可用性方案。Polygon Avail、Celestia 和 EigenDA 等替代数据可用性解决方案预计将发挥重要作用，并进一步探索不同的 DA 设计。但需要注意的是，除刚刚上线主网、但尚无 rollup 发布数据的 Celestia 外，这些数据可用性方案都尚未上线。它们都基于新型系统，尚未证明能在生产环境中大规模运行，并包含各种独特的安全和信任假设。在 Ethereum 完整的数据可用性层投入运行前，这些方案可以提供过渡性解决办法；即使与 Ethereum 集成后，它们也可能表现出网络效应。

L2 交易的生命周期

在 Layer 2 协议 Arbitrum 上，一笔交易从发起到确认和最终确认会经历多个阶段：

1. 排序器接收交易

交易始于排序器：L2 交易可以直接或通过链下方式接收，存款则通过延迟收件箱从 L1 接收。

2. 排序器在链下为交易排序

排序器在其链下收件箱中对交易排序，并使用 Arbitrum Nitro VM 执行交易，向客户端提供“即时”回执。此阶段的最终性取决于对排序器的信任。

3. 排序器将交易作为批次发布到链上

排序器定期将 L2 交易批次发布到 L1，并以 calldata 形式包含相关数据。如果排序器未纳入某笔交易，客户端可以在延迟后强制将其纳入，即强制纳入。在此阶段，只要至少有一个行为正常的活跃 Arbitrum 验证者，交易的最终性就等同于 Ethereum 交易。

4. 验证者断言包含交易的 Rollup 区块（RBlock）

验证者定期在 L1 上断言 L2 链的状态。RBlock 断言包括对 L2 到 L1 消息发件箱状态的声明。如果遭到挑战：发生争议时，验证者会在 L1 合约的裁定下，执行细化到单一操作的详细验证流程。‍

5. RBlock 在 L1 上确认

争议解决且经过足够长的时间窗口后，RBlock 会在 L1 上确认，并更新发件箱根。

该流程确保，一旦记录某批次的 L1 交易获得确认，其中的 L2 交易就拥有与普通 Ethereum 交易相同级别的最终性。如果交易包含 L2 到 L1 的消息，只有在 RBlock 确认后，这些消息才能在 L1 上执行。

由于 rollup 存在于 Ethereum 之外——不要与如今许多 rollup 基于 EVM 构建或等同于 EVM 混淆——交易供应链还涉及额外的考虑因素和参与方。以下是当前 Ethereum 主流 rollup Arbitrum 和 Optimism 的特征：

• 中心化排序器：Arbitrum 和 Optimism 是最大的 Ethereum 乐观 rollup，目前都由单一中心化排序器运行。该排序器负责安排所有交易的顺序。未来计划可能通过社区投票选出的 L2 节点将这一角色去中心化，但具体细节和时间表仍不明确。用户必须相信排序器不会出售订单流、重新排列交易或以其他方式提取 MEV。故障证明已列入路线图，但面向无需许可挑战的功能仍未上线。
• 信任假设：此阶段的最终性取决于对排序器的信任。排序器的权限仅限于排序或延迟交易，不能修改交易。Arbitrum 允许强制纳入延迟超过 24 小时的交易，而 Optimism 会自动将 L1 交易纳入下一个可用的 L2 区块。
• L1 重组：如果发生 L1 重组，如何继续和处理 L2 区块的策略并无明确说明。因此，L1 重组期间的交易最终性仍存在一定不确定性。
• 最终性：排序器将 L2 交易打包，并以 calldata 形式发布到 Ethereum，获得与其所在 Ethereum 区块相同的“硬最终性”。随后，代表 rollup 最新状态的 L2 状态树根会在 L1 上更新，确保状态变更不可逆。
• **挑战期和提款：**Arbitrum 上的验证者可以挑战状态根，启动争议解决流程。如果状态承诺在规定期限内未受到挑战，就会成为最终状态。挑战期结束后，用户可以依据最终状态从 L2 提款到 L1。
• **桥接：**桥接协议会考虑不同的最终性级别，从“软最终性”下的即时回执，到“硬最终性”下的批量 calldata。跨链桥可以根据客户端需求选择更快的消息传递方式，也可以根据交易类型和风险评估遵循更严格的最终性标准。

L2 适用的场景

L2 是有状态系统。每增加一个 L2，状态就会分散到不同的 L2 中。尽管这会牺牲原子可组合性（它的重要性可能被高估，也可能没有），但对某些应用而言，部署到 L2 仍然合理。此外，即使这些 L2 运行在 EVM 等流行的执行环境上，选择正确的 L2 也非常重要。不同 L2 的用户体验、集成和分发能力差异巨大。

不过多讨论技术细节，L2 大致可分为应用专用 Rollup和通用 Rollup。

应用专用 Rollup

与 L1 和前文提到的其他 L2 不同，应用专用 Rollup 不会与其他应用共享区块空间。相反，它们是专门服务于某个特定应用（或一组应用）的区块链。因此，你需要负责运行所有相关基础设施。

虽然有些团队采用垂直整合模式，并实际自行运行基础设施（如 dydx），但这是一项庞大的工程，通常只有已经实现产品市场契合（PMF）的团队才能成功完成。以 dydx 为例，它已实现产品市场契合，拥有强大的社区和足够的资源（先在 Ethereum 上找到 PMF，之后又迁移到 Ethereum L2）。Maker 等其他项目则在探索 SVM 应用链等设计。实际上，大多数团队不会自行运行硬件，而是依赖旨在填补这一空白的 Rollup 即服务（RaaS）提供商，例如 Caldera 和 Conduit。

应用专用链能否产生足够收入并在长期实现盈利，仍是一个悬而未决的问题。在这种情况下，了解 RaaS 提供商的交易对手风险和成本结构非常重要。RaaS 提供商通常会收取固定费用（通常介于 5,000 美元至 100,000 美元之间，具体取决于应用规模），并抽取一定比例的排序器利润。大多数 RaaS 提供商采用 OP Stack 等广泛认可的标准来避免“锁定”。这意味着，即使 RaaS 提供商倒闭，只要你能克服短期活性故障，仍可自行运行硬件。

由于游戏是一种更专业的使用场景，各类创新实现和协议正在积极开发，例如 Argus 的 World Engine。12 月 5 日，Dark Frontiers 作为执行分片上线，构建于 Argus 面向全链上游戏的 EVM L2 之上。它不同于目前其他仅将简单游戏物品发布到链上的链上游戏。虽然效果还有待观察，但它似乎介于应用专用 Rollup 与通用 Rollup 之间。

通用 Rollup

Rollup 是相对隔离的环境，所承载的经济资本较少，因此在一定程度上有动力对技术栈中的某些层进行实验，例如在执行层和共识层创新，以提供差异化产品。不过，大多数 Rollup 都采用现成的现有 VM 方案（Fuel 除外）。这是因为它们有动力尽可能降低现有应用部署到其 L2 的难度。这促使在执行层和共识层创新的团队选择推出自己的 L1，例如 Monad。

Rollup 的数量远超合理的均衡水平，尤其是那些难以吸引用户和流动性的 Rollup，因此执行层可能即将迎来更多实验。

通用 Rollup 的现状

Arbitrum、Optimism 和 Base 等通用 Rollup 已展现出强大的网络效应，并吸引众多现有及创新应用在 L2 上发布，例如 GMX 和 friend.tech。Ethereum 的原生资产和状态存在于这些 L2 上——它们通常以 Ethereum 计价 gas 代币——确保用户和开发者能够接入丰富且成熟的生态系统。对于寻求流动性，以及需要接入现有 Ethereum 协议和资产的应用而言，这种接入能力至关重要。在用户体验方面，Coinbase 等平台已为 Base（Coinbase 运营其唯一的排序器）集成原生钱包和支付支持，让交互顺畅且易于使用。

评估不同 L2 时，应考虑可供部署的替代执行环境、流动性以及 L2 基础设施本身。数据可用性的成本结构、未来网络费用的潜在变化，以及基础设施提供商不断演变的格局，都应纳入决策过程。应用开发者既要了解用户当前的成本结构，也要根据相关因素对未来做出合理预测，其中尤其要关注数据可用性成本。对于考虑部署到 L2 的开发者，理解不同系统的细微差别至关重要，并应特别关注所选执行环境和其他部署机会。

Ethereum Foundation 主导的创新研究，例如由 L1 排序的“Based Rollup”，意味着 Rollup 将在活性、去中心化和用户体验方面持续改进。去中心化排序器——或至少通过多个排序器轮换来保障活性——仍处于研究阶段，但有望在确保可靠性和降低当前排序器风险方面带来重大进展。目前，用户需要信任由 L2 核心团队运行的排序器会公平地排列交易，而不会通过重新排序交易恶意提取 MEV。如果排序器实施审查，用户还可以通过强制纳入直接向 L1 提交交易。

另一方面，根据各自的路线图，当前的 Rollup 仍缺少一些正在积极开发的关键功能。例如，所有主流 Optimistic Rollup 都不支持无需许可的欺诈证明，而且功能往往受可通过多签升级的合约控制。此外，许多 Rollup 缺少逃生机制，导致用户在排序器作恶时无法提取资金。

通用 Rollup 的终局

由一个“强大”的排序器（或一组排序器）支撑的通用 Rollup，可能是终局之一。如果 Ethereum 保持最具价值状态的区块链地位，并且用户继续强烈偏好 L1 到 L2 的桥，那么一个或多个通用 Rollup L2 可以提供显著的执行优势，带来更出色的用户体验。 

实际上，L1 将只为 Rollup 所需的属性服务，从而消除 L1 重组给 L2 带来的风险，并让 L2 能够针对最终用户关心的维度进行优化：延迟以及尽可能高效地更新状态，通常体现为更优价格。作为首选 L1，Ethereum 仍然发挥作用，因为出于文化共识方面的原因（参与方具有可信的去中心化特征、公平启动等），社会共识仍认为 Ethereum 状态具有价值。L2 则以相对于 L1 的外部实体存在。

这些 Rollup 将具备以下功能和属性：

• 无需许可的创新——任何人都可以构建和部署新应用
• 抗审查性——通过 L1 上的强制纳入实现
• 数据可用性——直接由 L1 或独立的 DA 层提供
• 有效性——欺诈证明或零知识证明
• 并行化执行环境——以极高效率处理交易

在这一终局中，只有少数（2 个？）Rollup 拥有可观的用户和交易量。边际应用会选择部署到这些 Rollup，因为共享区块空间的成本（尽可能摊薄至接近于零）远低于直接接触大量用户所带来的价值。用户实际表现出的偏好说明，最简单的用户体验拥有极高优先级。如果最终真的出现这种情景，加密行业实际上会重新发明传统金融，同时带来多项关键改进：无需许可的创新、抗审查、非托管和透明度。传统金融市场只有少数参与者拥有写入权限；NYSE 和其他交易所都是受到严格监管且需要许可的市场，可以依法依规审查个人。

在这种情况下，与传统金融中的订单簿服务器一样，延迟以及与排序器共置的问题依然存在。目前，由政治因素和路径依赖决定的许可访问模式，决定了哪些实体有权与 NYSE 的服务器共置。Citadel 凭借数十年经验优化基础设施和算法，为最终用户提供更优价格，这种能力在无需许可的环境中依然适用。在这种 Rollup 终局下，个人和团队将只凭性能与全球所有其他优秀人才竞争，最终带来更优价格和更好的最终用户体验。

尽管理论上这一切听起来很美好，但当前 L2 的实际情况却截然不同。不仅唯一的排序器由核心团队运行——构成单一活性故障点——而且无论是桥接合约还是需要许可的欺诈证明，最重要的操作往往都由核心团队控制。虽然许多 L2 已在路线图中规划去中心化并移除多签，但目前尚未实现。

L1 适用的场景

Solana 和 Ethereum 等 Layer 1 区块链上的共享状态支持无需许可的可组合性，这意味着应用之间能够以无需信任且安全的方式交互。它的一种用途是支持定向空投等营销策略。例如，项目可以利用共享状态识别并奖励特定 NFT 社区，从而实现高度精准且有效的奖励机制。多链数据预言机 Pyth 最近在 Solana 上向所有曾在 40 多条区块链中与其协议交互的用户空投了 $PYTH。通过分析区块链内的所有权模式和社区参与情况，项目可以针对区块链社区中的特定群体定制奖励，例如专属代币或新服务访问权，以激励这些群体并与其互动，从而打造更具影响力和共鸣的营销活动。

共享状态为这些链上奖励和操作归因提供了独特的支持。Jupiter 是一个保证用户获得尽可能优价格的统一交易聚合器，也是只有在 Solana 这类具有共享状态的区块链上才能实现的应用。

结合 DeFi 来看，支付是加密行业最重要的使用场景之一，让用户无需经过 Western Union 这类高抽成中间商，即可转移任意金额的价值。支付既包括 Venmo 这样的点对点交易，也包括网购这样的企业对消费者交易。更重要的是，支付应足够便宜、足够快速，让用户在转账时无需考虑 gas 成本。在 Solana 上，超过一半的 USDC 转账金额低于 5 美元，只有 Solana 这类 gas 极低的区块链才能做到这一点。

这让构建新业务成为可能，例如 Tiplink。它允许用户通过 URL 转账，无需设置钱包（甚至可以使用 Google 凭据注册）。Shopify 已集成 Solana Pay，让购物者可以在 Solana 上使用 USDC 结账。Visa 选择集成 Solana，为全球商户收单机构 Worldpay 和 Nuvei结算 USDC。Code 使用持久 nonce创建了一个伪异步执行环境，以构建速度极快的支付通知系统和流畅的用户体验。虽然有些人称它为 L2，但它没有欺诈证明，纯粹是为改善最终用户体验而优化。

Solana 没有 L2，是因为其交易成本已经足够低，而且能够在给定区块内原生隔离状态并分别定价。Solana 从一开始就以尽可能接近物理极限的速度同步状态，并将交易成本压低至尽可能接近边际运营成本为目标进行优化。在 Ethereum 上，交易成本高得多，部分原因是 EVM 采用单线程设计；只有运行另一个虚拟机实例时，状态才能分别定价，而这正是 L2 所做的事情。Solana 和其他采用并行 VM 的区块链支持局部费用市场，不同状态会根据其争用程度收取不同费用。局部状态热点可以得到妥善管理，而不会加剧整条区块链的争用或推高整体费用。实际上，这意味着 NFT 铸造或空投几乎不会对你的独立应用产生外部影响。 

与 L2 不同，Solana 的终局并不只存在于路线图上——它今天已经实现。虽然 Solana 仍在通过 SIMD 积极维护和改进，但它已经是一个正常运行、可信中立的资产账本，无需额外信任多签、阵营一致性或市场情绪。

哪种解决方案最适合我？

这取决于你希望优化什么。一般而言，应用开发者或企业主应尽量减少维护区块链基础设施所花的时间，把最多的时间用于迭代产品，以打造最佳用户体验。问题是，对你而言，多少投入才算必要？

选择特定区块链时，应仔细研究该链提供的基础功能。例如，Drip 等应用已经铸造超过 6000 万枚 NFT，并拥有 50 万名收藏者。

你最终希望优化的目标会缩小区块链的选择范围。根据以上对各种 L1 和 L2 的总结，可以考虑以下维度：

1. 链上用户
2. 链上使用情况（如果你要针对交易等特定链上功能进行优化，就应考察具备低费用环境的区块链，例如 Solana、Sui 或 Optimism。你需要了解更短区块时间、更大区块大小等因素带来的技术权衡和限制。）
3. 执行时间
4. 链上流动性
5. 链上巨鲸/流动性（例如，由于上一轮代币发行周期的影响，EVM 生态系统往往拥有更多流动性，但这种情况正在迅速变化）
6. 接触特定链上社区的能力（艺术家、交易者等）
7. 资助和 VC 资本的可获得性（较新的生态系统拥有更多资助资金，但 VC 资本较少）
8. 技术复杂度和管理开销（例如，Code 只需 2 名工程师即可在 Solana 上运行其应用，而 dydx 则需要 30 多名工程师和研究人员）
9. 区块链规则的可编程性和自主权（例如，特殊的交易结算规则）
10. 接触机构参与者的能力（例如 Base 上的 Coinbase，以及 Solana 上的 Visa 和 Shopify）
11. 与其他生态应用的可组合性（例如 DeFi、支付应用）

对于能够理解并充分利用上述特性的某些应用，部署到特定 Rollup 架构可能是合理选择。对大多数应用而言，Solana 提供了应用成功所需的基础功能。其独特的设计决策使其速度快、成本低、性能强，并且已在生产环境中稳定运行多年。

结论

要理解并驾驭区块链格局，尤其是在 Layer 1（L1）与 Layer 2（L2）平台之间做出选择，需要深入理解其中的权衡。选择 L1 还是 L2 不只是技术决策，更是一项关键的业务战略，会影响项目的可扩展性、安全性和整体可行性。重构整个代码库还会产生更多技术债务，降低你成功构建应用的概率。

用户体验对区块链普及的重要性再怎么强调都不为过。随着技术逐渐成熟，重点应进一步转向打造直观、流畅且易于使用的界面，弥合复杂区块链基础设施与最终用户之间的鸿沟。虽然不同应用需要不同程度的灵活性，但大多数应用开发者都应选择一个能让他们尽可能专注于打造最佳产品的平台。

感谢 Akshay、0xIchigo 和 Jon Charbonneau 的审阅和评论。