解读 L3 扩容的概念、优势及构成

原文标题：《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)。

解读 L3 扩容的概念、优势及构成 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)。

解读 L3 扩容的概念、优势及构成 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。

解读 L3 扩容的概念、优势及构成 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。