分形式扩容：从 L2 到 L3

来源 | StarkWare

作者 | Gidi Kaempfer

摘要

• 递归证明为新颖的、令人惊喜的设计带来了许多可能性
• 引入 L3 概念，即在 L2 上递归构建的应用专用层 (application-specific layer)
• L3 为应用程序提供特定的服务需求，例如超高可扩展性、对技术栈和隐私更好的管理
• 目前作为 L2 解决方案为用户提供服务的 StarkEx 将迁移到 L3
• StarkNet 的独立实例也将作为 L3 提供服务

为什么需要 L3?

以太坊上昂贵的交易成本驱使其成为 L2 的结算层。我们 (以及其他人) 都认为在不久的将来，终端用户会在 L2 上进行大部分交易活动。因为届时 L2 上交易成本将大大降低，并出现越来越多支持 DeFi 的工具以及提供更多流动性。

L2 通过降低每笔交易的 gas 成本来提高可扩展性，并提高了交易速率。同时，L2 保留了去中心化、通用逻辑和可组合性的优点。然而，一些应用程序可能需要某些特殊定制的功能，这由一个新的和单独的层来提供服务可能会更好：L3 来了！

L3 与 L2 的关系就像 L2 与 L1 的关系一样。只要 L2 能够支持验证者智能合约 (Verifier smart contract)，L3 就可以通过有效性证明 (validity proofs) 来实现。当 L2 也使用提交给 L1 的有效性证明时 (如 StarkNet 所做的那样)，这就变成了一个极其优雅的递归结构，因为 L3 所获得的可扩展性将等于 L2 交易压缩证明扩大的容量乘以 L3 交易压缩证明扩大的容量。换句话说，假设每一层的成本降低了 1,000 倍，那么 L3 可以在 L1 的基础上将成本降低 1,000,000 倍 —— 同时仍然保持 L1 的安全性。

想象一下，用户交易只需要花费一点点 gas 成本！

L3 的主要优点有：

1. 超高可扩展性 ：利用递归证明的乘法效应
2. 应用程序的设计者能够更好地管理技术栈

​ a. 更具确定性的性能和成本，

​ b. 定制的数据可用性模型 (如，基于 Validium 的或应用专用型的链上数据压缩)

​ c. 更快的特性和技术更新速率 (如，引入尚未准备好普遍可用的新功能)。

3. 隐私 ：比如，利用零知识证明在一个公共 L2 解决方案上提供隐私交易服务。
4. 更便宜/更简单的 L2-L3 互操作性 ：目前在 L1 和 L2 之间进行存入/提出资金流是出了名的昂贵。相反，由于 L2 的成本效益，当这些资金流应用到 L3 时，它们会变得不仅非常有吸引力，而且十分易于实现。虽然在 L2 和 L3 之间转移资产的延迟可能比部署在同一个 L2 上的应用程序之间的延迟要长，但成本和吞吐量是相当的。
5. 更便宜/更简单的 L3-L3 互操作性 ：各个独立的 L3 将通过 L2 而不是 L1 执行互操作。L2 显然要比 L1 便宜。如果没有 L3，所有方案都将作为 L2 运作，也就意味着必须通过昂贵得多的 L1 执行互操作。
6. L3 作为 L2 的“金丝雀”网络 ：一些新的创新可能会先在 L3 上进行测试，然后再在 L2 或 L3 上向公众开放 (就像Kusama 为 Polkadot 所扮演的角色)

多个 L3 以及分形式多层解决方案

多个 L3 将构建在 L2 之上。此外，可能在 L3 之上构建额外的层 (L4 等)，以形成分形式的多层解决方案 (fractal layering solutions)。

图 1：一个多层的生态系统图 1 描述了这种生态系统模型的例子。其 L3 中包括：

1. 使用 Validium 数据可用性方案的 StarkNet，例如，供那些对定价极其敏感的应用程序普遍使用。
2. 为实现更好的应用程序性能而定制的应用专用型 StarkNet 系统，如，通过使用指定的存储结构或数据可用性压缩。
3. 具有 Validium 或 Rollup 数据可用性解决方案的 StarkEx 系统 (如为 dYdX、Sorare、Immutable、DeversiFi 提供支持的系统)，它们可以立即为 StarkNet 带来经过战场测试的可扩展性优势。
4. 提供隐私交易服务的隐私 StarkNet 实例 (在这个案例中也作为 L4)，且不需要将这些交易包含在公共 StarkNets 中。

L3 解决方案的构成部分

图 2 描述了 L2 的典型基础架构，包括下列几个组成部分：

1. 一个在 L1 上追踪 L2 状态根的智能合约 (如，以太坊上的 StarkNet 智能合约)。
2. 在一个基于有效性证明的 L2 中，需要一个验证者智能合约来验证状态转移证明的有效性。
3. L1 上的桥接合约，用来管理 L2 上的存取款交易。
4. L2 上的代币合约，对应于 L1 代币合约 (如一些 ERC20 和 ERC 721 代币合约)。

图 2：L2 的构成图 3 描述了 L3 和它的底层 L2/L1 之间的关系。通过在 L2 上实现状态追踪和验证者智能合约，L3 可以安全地运行在 L2 之上。

图 3：L3 的构成

总结与致谢

L3 可以带来超高的可扩展性、更好地管理各种需求的技术堆栈、实现隐私交易等，同时又维持由以太坊 (L1) 提供的安全保障。它所采用的递归概念可以扩展到分形多层解决方案的附加层中。

目前作为 L2 解决方案运行的 StarkEx 将会迁移至 L3。此外，StarkNet 的实例将作为 L3 为用户可用。

感谢 Polynya 和 Alex Connolly (Immutable) 对本文的评论和校对。特别感谢 Pierre Duperrin (Sorare) 的宝贵见解。

ECN的翻译工作旨在为中国以太坊社区传递优质资讯和学习资源，文章版权归原作者所有，转载须注明原文出处以及ethereum.cn，若需长期转载，请联系eth@ecn.co进行授权。

本文首发于：https://news.ethereum.cn/Layer2/fractal-scaling-from-l2-to-l3