以太坊L2之间的竞争：谁会赢？

Optimistic Rollup项目并不一定会输给ZK Rollup项目

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。

蓝狐笔记从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。

(数据来自L2Beats)

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。