以太坊Layer2之争，Optimistic Rollups与ZK Rollups谁会是最终赢家？

从目前看， 以太坊 L2 技术演化中，Rollup 成为其最重要的方向，其中以 Optimistic Rollups 和 ZK Rollups 为主要的发展方向。

从 2019 年底开始关注 L2，根据当时的技术特点，认为短期和中期以 Optimistic Rollup 为主，长期以 ZK Rollup 为主。不过，这其中也容易产生一种误解，就是认为 Optimistic Rollup 的项目都是过渡性的项目。如今看来，Optimistic Rollup 的项目不仅在未来 2-3 年（或者下个周期）占据重要的角色，甚至还有较大的可持续性，如果能抓住时间窗口，未必一定会输给当前的 ZK Rollup 项目。

有几个原因：

1. 先发优势与网络效应

由于跟 EVM 兼容，DeFi、游戏、NFT 等项目方更容易移植，Optimism 和 Arbitrum 这些 Optimistic Rollupu 类项目已经初步获得了大量项目支持，且锁定的 TVL 都超过 10 亿美元，有一定的规模性效应。

在 L2 市场上，无论从 TVL 还是日交易数量看，Arbitrum 和 Optimism（两者都属于 Optimistic Rollup 技术）都占据较大优势。截止到写稿时，其中 Arbitrum 的 TVL 市场份额为 52.58%，Optimism 占据 27.75%，Optimistic Rollup 技术项目占据了 80% 以上的 TVL 份额。

不仅如此，Optimism 和 Arbitrum 上的各种 defi、nft、游戏等 web3 项目也已经开始有了一定规模的用户和交易量。这在上一篇文章《以太坊 L2 与公链的格局演化》中也提到过，截止到写稿时 Optimism 上面月活跃地址数超过 1 万的项目有 24 个，Arbitrum 上活跃地址数超过 1 万的有 20 个。

目前 Arbitrum 和 Optimism 的日交易数量大约在 30-40 万，两者加起来大约可以达到以太坊 L1 的 60% 以上，随着后续迁移的加速，长期稳定超过以太坊 L1 上的交易数量有机会在半年内实现。

随着开发者的投入、项目的流动性增加、用户规模的增长和沉淀、用户的使用惯性、项目价值的沉淀以及网络生态代币的持续激励，这些相互之间都对生态发展有正向促进作用。比如，Optimism 通过其 OP 代币激励不同的项目方迁移到生态网络，增加项目的流动性。从其推出代币激励之后，其 TVL 在 L2 市场的份额从不到 5% 增长至接近 30%，这是非常显著的增长。

同时，随着越来越多的项目加入，流动性和可组合性也在增长，这些都对具有先发优势的 Optimistic rollup 类项目有利。一旦其生态规模，比如稳定币、交易、借贷、衍生品、NFT、游戏等项目有足够的流动性，且在交易费用、速度、安全性方面都没有明显体验上的太大落后，那么，这种生态惯性会有较长的持续性。目前来看，随着后续 EIP-4844 和 danksharding 的实施，在早期 Optimistic Rollup 项目的费用方面可能会低于 ZK Rollup 类项目。在这个时间窗口，Arbitrum 和 Optimism 有进一步推动其网络效应的机会。

网络效应跟 L2 网络的性质也有相互增强的效果。每次 L2 打包的交易越多，经过分摊之后用户的费用越低。这意味着在固定的时间范围内，随着 Optimistic Rollup 类项目的交易数量增长，有利于形成网络效应，形成规模成本优势。这跟以太坊 L1 不同，在 L1 上，用户在争夺少的可怜的区块空间，随着交易数量的增加，L1 链的 gas 费用也在增加。而 L2 虽然最终也得在 L1 争夺区块空间，不过它有个优势是打包交易，每批交易数量越多，均摊费用越低。当然，长期看，ZK Rollup 的规模效应更大。

2.ZK Rollup 技术成熟需要时间，这给了 optimistic Rollup 项目难得的时间窗口

ZK Rollup 是数学证明，有其安全上的优势，不过同时要想生成证明，也有其时间效率上的劣势。在 Zk Rollup 中 Seqencer（定序者）负责执行 L2 交易排序和打包等，会定期将交易打包提交到 L1，而 Prover（证明者）则负责为打包的交易生成有效性证明，并提交到 L1 进行验证。

两者负责不同的执行，两者的执行效率存在非常显著的差异。其中打包交易的定序者执行效率高，而证明者生成有效性证明则需要更大的计算量，耗时更长。大概来说，执行一次支付交易可能只需要几十毫秒，而生成有效性证明可能需要几分钟。（ZK Rollup 耗时的部分原因：需要将传统编程语言转换为对有效性证明友好的形式；常用的 SHA256 或 keccak 函数对 ZK 不太友好，生成对应的有效性证明非常耗时。）

目前业界提出的解决方案之一是：ZK 硬件加速。比如 Scroll 提出 PipeZK 的解决方案，未来会有专用的加速硬件产生。ZK 硬件加速类似于 ZK 挖矿，通过挖矿者竞争来加速有效性证明的生成速度。同时，这也意味着，ZK Rollup 技术类项目需要支付更多的费用给到 ZK 挖矿者。欺诈证明则是乐观性的证明，它假定人们会因为惩罚的可能性而不会做恶，从而减少了证明成本。

此外，zkEVM 最终成熟也需要几年时间。这跟 Optimistic Rollup 形成一定的鲜明对比。Optimistic Rollup 项目跟 EVM 兼容，开发者移植方便。

按照 Vitalik 的说法，zkEVM 有四种：

第一种生成验证时间很长，不过可以验证跟以太坊一样的环境，甚至以太坊链本身；可以扩展以太坊 L1，而不仅仅是 rollups；对于 rollups 非常友好（可以共享基础设施，如执行客户端）。

第二种生成证明时间较长，可以共享大多数基础设施，跟几乎所有以太坊 dApp 兼容；可以验证跟以太坊基本一样的环境，只是做少许改动（如状态树）不会涉及应用层；

第三种生成证明时间较快，也可以共享很多基础设施，也跟大多数以太坊 dAPP 兼容，可以验证类似于以太坊的环境，只是做一些小的改动（如 hash function，no precomplies）；

第四种生成证明时间最快，可以节省成本并减少中心化风险，不过跟一些以太坊 dApp 并不兼容，且无法共享很多基础设施。

从 Vitalik 的总结看， zkEVM 距离最终成熟还有很远距离，目前 zkEVM 的项目要么侧重于兼容性，要么侧重于性能，或者走相对中间的道路（如 scroll）。由此，zkEVM 性能和兼容两者兼顾还不现实。

3. 两者的费用和吞吐量差距可能没有人们想象中大

在费用和吞吐量差距没有非常大的情况下，让采用 Optimistic Rollup 技术的项目获得较长的时间窗口和更大的可持续性。ZK Rollup 长期看，在安全、费用以及吞吐量上都有优势。不过从目前演化看，优势可能没有人们想象中大，尤其是在早期和中期。

目前 Optimistic Rollup 的费用还没有到最佳状态，后续通过费用的优化，以及 pro-danksharding 和 danksharding 的落地，可以大幅降低费用（理论上有百倍空间，落地后即便只有十倍空间也非常可观）。

在 Arbitrum 和 Optimism 的 L2 费用中，包括了每批次的固定 gas 成本和每次交易的可变 gas 成本。根据以太坊社区技术人员的评估，每批次的固定 gas 成本还有 7 倍左右的优化空间，而可变 gas 成本在未来的优化中，尤其是在 EIP-4844 和 danksharding 之后，理论上甚至可以降低至 10gas 以内。

在日交易数量规模较小时，比如日交易量在几百万以内（目前交易数量 10 倍左右），Optimistic rollup 项目有费用优势，不过当日交易量规模较大时（千万级别以上），ZK Rollup 的优势就显示出来了。按照目前或未来较长一段时间内的交易量级别，早期 Optimisitic Rollup 可能有优势，且后续两者的费用差距可能也没有想象中的大。

4.Optimistic Rollup 项目可以向 ZK Rollup 技术迭代

随着 ZK Rollup 技术的成熟，目前采用 Optimistic Rollup 技术的 Arbitrum 和 Optimism 等也可以向 ZK Rollup 技术演进。由于它们早期获得开发者、用户等社区的支持，一旦技术成熟，利用其网络和生态的优势，持续迭代，也有可能走出新的道路。

5.L2 竞争格局的其他潜在可能

在上一篇文章《以太坊 L2 与公链的格局演化》中，蓝狐笔记也提到或许在 5 年左右时间内，L2 将会结束跟公链之间的竞争。同时，这也带来了 L2 之间的竞争：未来的平台之争，不是发生在新旧公链之间，而是发生在新旧 L2 之间。

那么，未来 L2 也有一定概率会出现黑马，它不同于目前 Arbitrum、Optimism、Zksync、Scroll、Polygon 等项目，正如跟过去 5 年公链的竞争一样，未来 L2 也有可能出现意料之外的黑马。

结语

Optimistic Rollup 技术可能是短期或中期的技术，不过，当前采用 Optimistic Rollup 技术的项目（如 Arbitrum 和 Optimism 等）并不一定是过渡性的项目，它们早期利用技术上的便利性，可以充分发展生态并形成网络优势，后期则可以向 ZK Rollup 技术演化，从而让项目获得更大的可持续性。

此外，随着 ZK Rollup 技术的成熟， ZK Rollup 项目也会逐步发展起来，也存在后来居上的可能性。

未来的平台之争会发生在各种 L2 之间，至于谁会笑到最后，现在看太早了，还有太多的可能性。有可能会出现多个 L2 平台并存，其中 1 到 2 个 L2 占据相对主导位置的局面。

风险警示：以上所有分析仅是对技术和市场的片面观察，不一定对，请务必保持自己的判断并做好风险控制。

来源：蓝狐笔记

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