為解決乙太坊 L2 的狀態碎片化問題，=nil; 基金會設計了一種分片的 L2。

原文：Make L2s Scale Again（nil.foundation）

作者：Avi Zurlo，=nil; Foundation

編譯：Alex Liu，Foresight News

封面：Photo by Ivette Peña on Unsplash

乙太坊向以 Rollup 為中心的路線圖轉向，引發了模組化擴容設計的爆炸式增長。 這種增長最初是成功的，消除了 100 美元以上的 Gas 費用，並解鎖了全新的應用設計。 但僅僅幾年之後，乙太坊及其 Rollup 面臨著一個新關鍵問題：狀態碎片化。

根本上講，狀態碎片化是一個擴容問題。 最近，模組化社區推動了一些將現有 Rollups 合併成一個單一系統的中間件解決方案，（表面上）實現了區塊鏈擴容的聖杯 —— 水平擴容。 然而，這些解決方案有著重大妥協。 一個新一代的乙太坊 L2 正從第一性原則重新思考可擴展性，應用垂直和平行的擴容技術來提供終局的性能。

兩大擴容方向

區塊鏈擴容有兩大方向：

  1. 垂直擴容：增加單個節點的資源。 這是 Solana 的擴容理念，即最大化硬體利用率，同時將 VM（虛擬機）的行為並行化 。
  2. 水平擴容：將工作負荷分發到多個伺服器上。 這是諸如 Near 和乙太坊（Danksharding）等分片 L1 區塊鏈的擴容理念。

Rollups 經常被錯誤地認為是以太坊的水平擴容方案。 然而，每個 Rollup，每個區塊鏈，都是被其維護的帳本定義，這意味著 Rollup 是獨立於乙太坊的系統。 這種對資料庫擴容基本原理的重大忽視使得乙太坊生態需要解決一個現存的挑戰：狀態碎片化。

當前的挑戰

跨 L2 的狀態碎片化已經成為乙太坊的一個重大問題。 碎片化的問題體現在三個方面：

  1. 數十（甚至上百）與乙太坊相連，推進特定應用程式基礎設施的 L2 註定會使全域狀態的網路效應受到損害，包括流動性和用戶分佈。
  2. 結合了互操作性標準和社會協調的複雜性，這是引起超過 28 億美元跨鏈橋駭客攻擊的催化劑。
  3. 客觀上更糟糕的開發者和用戶體驗。 開發者被迫使用複雜的網路抽象技術來提供無縫用戶體驗，否則使用者將被迫面臨包括資產跨鏈、錢包網路管理、多種 Gas 代幣的複雜跨鏈交互。

同時這些問題正日益惡化。 受現有基礎設施限制，對價格敏感的應用程式被迫保持孤立，以獲得可靠的低交易費用。 隨著下一個週期的臨近，一個惡性的滾雪球效應即將發生; 隨著 L2 擁堵費用增加，更多開發者將被迫選擇為應用定製的基礎設施，加劇普遍存在的狀態碎片化問題。 幾年後，如果因為 L2 無法解決狀態碎片化而導致乙太坊生態系統應用喪失主導地位，也不足為奇。

解決狀態碎片化

狀態碎片化從根本上說是一個擴容問題。 想要擴容而不破壞可組合性，擔子在 L2 肩上。 L2 可以採取兩種方法來解決擴容問題：

  1. 逆向工作，將現有的 Rollup 合併為一個單一系統，從而實現「水平擴容」。
  2. 從頭開始，重新設計一個可擴展的 L2。

逆向工作

第一種方案在現有的 L2 中相當受歡迎。 通過使用中間件來實現對 Rollups 合併，建立起一個理論上的單一系統。 實際上，這些解決方案通過共用的共識保證促進跨 Rolllups 的通信。 這些解決方案包括共用的排序器、共用的證明器和各種 L3 架構。

雖然專注於這些解決方案的團隊和專案很強大，但是以中間件為核心來解決 L2 的擴容問題有許多妥協，包括：

  1. 最弱鏈成為短板：網路的安全性和性能被堆疊中最差的部分決定。（木桶效應）
  2. 碎片化的開發環境：中間件能連接起不同的環境，但無法改善分裂的開發體驗。
  3. 需要對跨 Rollups 標準進行全域社會協調：為了合併現有的 Rollups，數百（甚至數千）的利益相關者需要就最佳實踐達成一致。

更重要的是，它分散了 L2 團隊的注意力，讓他們無法解決擁堵費定價和單一參與者審查等開放問題，而這些問題都需要大量的工程和研究工作。

從頭開始

乙太坊 L2 可以通過改變 Rollup 節點的執行環境來垂直擴展，從而增加硬體利用率; 這些專案包括分別使用 SVM 和 MoveVM 構建 rollup 的 Eclipse 和 Movement Labs。 這類方案有很大希望能在近期改進可擴充性; 然而，它們需要乙太坊開發者採用新的技術棧。

另外，L2 可以通過（重新）引入執行分片來進行水平擴展，這將允許網路通過添加新節點來擴容。 這種方法促進了去中心化，並具有更高的理論擴容極限，並且在必要時允許進行垂直擴容優化。 鑒於這些優勢，=nil; 基金會設計了一種分片的 L2，稱為 =nil;。

=nil; 為保持乙太坊的核心價值觀，即去中心化、抗審查和無許可性而優化。 =nil; 是基於 zkSharding ，一種新設計的第一個可驗證分片架構。 它通過提供一個單一、集成的開發環境，將上述水平擴容方案的擴容特徵與之結合起來。 這使得開發者可以從單個網路訪問規模達數千的 Rollups 。 更重要的是，=nil; 確保使用者即使在交易高峰期也能獲得可靠的低交易費用。

此外，=nil; 根據對狀態訪問的需求動態地拆分和合併狀態，解決了擁堵費用問題。 這種動態行為使得 =nil; 能夠保持交易費用持續低廉（<0.01 美元）。 總而言之，=nil; 基金會的使命是提供一條與乙太坊的核心價值觀和 L2 執行需求更緊密看齊的乙太坊 L2 擴容替代路徑。

結束語

儘管前方有許多挑戰，但乙太坊 L2 的未來看起來比以往任何時候都更有前景。 隨著 L2 設計的成熟，我們下一代的擴容解決方案存在兩種流行的分歧：逆向工作 vs. 從頭開始，以及水平擴容 vs. 垂直擴容。

分片已死，分片萬歲。

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