Optimism将会是以太坊L2扩展性的救星？

作者：John Fáwọlé. 编译：Cointime.com QDD

尽管以太坊网络具有广泛的功能，但面临着重大的可扩展性挑战，尤其是高昂的gas费用。作为一种L2解决方案，Optimism区块链成为这些问题的有希望的应对，通过在主网上将交易作为调用数据进行处理，已经帮助节省了38.3亿美元的gas费。

作为一个为Web3未来的先驱者设计的区块链平台，Optimism区块链已经处理了超过1亿笔交易，并持有超过20亿美元的链上价值。

在本指南中，我们将深入了解Optimism区块链的机制和关键特性，揭示这一开创性解决方案如何推动以太坊网络向更具可扩展性的方向发展。

Optimism区块链是什么？

Optimism区块链是一种用于以太坊区块链的L2扩容解决方案，由三位前以太坊开发人员Kevin Ho、Mark Tyneway和Karl Floersch于2019年从零开始构建。

该区块链于2021年12月上线主网。团队的目标非常明确：解决以太坊的问题，使不同的链能够更好地协同工作。

Optimism区块链基于四个理念：简单性、实用性、长期思考和积极性。基于这些原则，他们使用了一种Optimism的聚合方法来加快以太坊的速度。

在典型的Optimism聚合中，L2在链下处理交易，并将其作为调用数据发送到L1。这种扩容方法被称为Optimism，因为它假设所有在链下处理的交易在没有充分的错误或操纵证据之前都是有效的。

Optimism区块链是否实现了这个目标？让数据来说明。

Optimism区块链如何工作？

Optimism区块链的核心基础设施之一是Sequencer（排序器）。它有助于整个网络的协调工作。Sequencer具有以下重要职责：

目前，Optimism Labs是唯一的排序器，这还不够去中心化。该网络的长期计划是让每个人都参与区块生成。

根据路线图，仍然会有一个排序器，但当网络准备好时，网络将运行多排序器模型。

Optimism区块链如何与故障证明协作

Optimism区块链将交易（更好地称为“存款”）无需有效证明退回到以太坊主网，因为这些交易被假定为有效的。

但是，这种假设可以在状态承诺被提交的7天内受到质疑。这个7天的时间段通常被称为挑战窗口。

如果对状态承诺的有效性提出异议，将通过故障证明方案进行审查，以前被称为欺诈证明方案。

截至撰写本文时，故障证明由于需要进行升级而停止。你可以在此处了解故障证明的最新进展。

在挑战窗口期间，挑战者可以利用以太坊的数据可用性和排序器的默克尔根来指出错误或操纵。

Optimism区块链的安全工作原理

Optimism区块链经历了多次审计。然而，团队警告人们自行承担使用Optimism区块链的风险，因为审计并不能百分之百地保证协议没有错误。尽管如此，该协议鼓励白帽子发现代码库中的漏洞，以换取200万美元的赏金。

除了智能合约安全问题，Optimism区块链团队还在致力于完全去中心化其协议升级。目前，Optimism区块链团队负责快速升级密钥，该密钥可用于协议的必要快速改进。

该团队计划采用多客户端架构和零知识证明来实现更安全和去中心化的升级机制。一旦实现了这一目标，快速升级密钥将被废弃，一切都将完全去中心化。

Optimism聚合与ZK聚合的区别

Optimism聚合和ZK聚合最明显的区别在于它们证明交易有效性的顺序。Optimism聚合假设交易在经过验证并且没有受到挑战的情况下是有效的，而ZK聚合在将交易提交到以太坊主网之前使用密码学验证交易的有效性。

第二个区别源于第一个区别——提现时间的差异。Optimism聚合必须等待挑战窗口结束后才能完全提交交易给以太坊。

Optimism聚合的用户可能需要等待几天才能提现，除非使用第三方桥接。但ZK聚合不同，它们进行快速验证。此外，ZK聚合利用零知识证明，而Optimism聚合则利用故障证明。

基石升级

Optimism区块链的最终目标是实现模块化架构，使其他聚合和区块链可以利用OP堆栈在以太坊上构建。除了模块化外，Optimism区块链还确定了几个技术瓶颈及其解决方案。

前进的方式是进行所谓的基石升级。Optimism区块链实验室于2023年6月6日完成了这一升级。以下是硬分叉引入的一些改进。

数据压缩。面向对象的设计可以帮助Optimism区块链提高节点性能。该区块链计划将大量L2交易按通道进行排列，以压缩数据。

费用降低10%。由于上述的数据压缩，基石将从以太坊中删除执行gas，减少约10%的费用。

更快的存款时间。在传统网络和以前的协议版本中，存款需要约10分钟才能得到确认。但基石升级旨在将此时间缩短到仅3分钟。Optimism区块链计划通过处理节点内的重组情况来实现这一目标。

两次提现检查。从L2到L1的资产转移在Optimism区块链生态系统中被称为提现。但是，对于提现的验证检查的缺失或低效可能会导致漏洞。币安智能链在黑客窃取了1亿美元的案例中就是如此。因此，基石升级在Optimism区块链上引入了更安全的提现系统。

优化节点性能。以前的Optimism区块链节点每个区块只能处理一笔交易，但基石将允许节点在一个单独的聚合区块中处理交易。节点还将能够无缝地从以太坊查询交易数据。

Optimism区块链的关键特性

以太坊的可扩展性

Optimism区块链不是一种L1区块链，而是帮助扩展L1，特别是以太坊。需要注意的是，Optimism区块链的一些创始团队成员是前以太坊开发人员。因此，该区块链的主要特点是为以太坊生态系统提供更好的用户和开发者体验。与其他扩容解决方案不同，Optimism区块链更加相信Optimism聚合模型，并利用它来改进以太坊。

与EVM兼容

由于Optimism区块链旨在扩展以太坊，因此它被设计为与以太坊虚拟机兼容。开发者可以使用以太坊的编程语言（如Vyper和Solidity）部署Optimism区块链，也可以使用流行的框架（如Foundry或Hardhat）。

确认速度

确认速度对于不同的用途是不同的。从以太坊到Optimism区块链的存款大约需要15分钟才能完成。但是，当资产从Optimism区块链转移到以太坊时，由于故障证明模型的原因，可能需要等待七天（挑战窗口结束后）才能确认区块。

降低gas费用

Optimism区块链上有两种类型的费用：L1执行费用和L2安全费用。但是，Optimism区块链通过将交易作为调用数据返回给以太坊，将这些费用抽象化并降低到极低的水平。

在Solidity的所有存储方法中，包括内存、存储和调用数据，调用数据不存储在以太坊状态中。因此，它非常廉价，因为它不占用以太虚拟机中的任何空间。到目前为止，Optimism区块链声称已经帮助用户节省了超过30亿美元的gas费用。

生态系统和社区支持

Optimism区块链联合体致力于为公共物品提供资金和支持。该生态系统包括三个主要群体：代币持有者、开发者和用户。

该联合体以事后奖励公共物品为导向，而不是事先。他们认为，如果公共物品已经运作，判断其是否足够是更容易的。此外，Optimism区块链社区正在致力于将公共物品商业化。

与超级链的互操作性

大多数协议和项目在跨多个链上运作时表现出最佳效果。但是，Optimism区块链引入了一种更优越的架构，称为超级链。

Optimism区块链主网可以与任何其他区块链完全绑定形成一个单一的链。这将把互操作性的概念提升到一个新的水平。然而，超级链尚未实现，仍在进行中。

Arbitrum与Optimism的比较

Optimism和Arbitrum在L2中是领头羊般的存在。尽管它们的性质相似，但在某些方面存在差异。

虚拟机差异。Optimism区块链仅与以太坊虚拟机兼容，而Arbitrum与以太坊虚拟机和Arbitrum虚拟机兼容。

故障证明会话。Optimism区块链在单个故障证明会话中解决交易异常，而Arbitrum允许多个会话。

Optimism区块链代币

Optimism区块链的原生代币和治理代币是$OP。该联合体采用了一种民主制度进行管理，并且社区成员使用OP代币进行投票以达成共识。

代币之家。代币之家是联合体的治理部门。OP持有者可以使用代币提交和投票提案，包括协议升级、资金库、拨款等。

公共之家。这个部门目的是确定什么是公共物品。因此，OP代币持有者对应该资助的各种回顾性公共物品进行投票。

Optimism区块链的代币经济模型

根据Coingecko，OP代币的最大供应量为4,294,967,296枚，所有代币都已在市场上流通。截至撰写本文时，OP代币的市值超过8.67亿美元。

Optimism区块链的应用场景

由于其应用场景，许多项目都纷纷转向Optimism区块链。

去中心化金融（DeFi）。目前有约140个DeFi项目和协议正在Optimism区块链上进行开发。由于其与以太坊虚拟机的兼容性，一些以太坊原生的DeFi协议，如Curve、Aave和Perpetual，都在Optimism区块链上部署。

其他一些协议，如Arcadia Finance，主要构建在Optimism区块链上。此外，Optimism区块链还支持一些知名的桥接协议，包括Wormhole、Across和Stargate。

非同质化代币（NFT）。在Optimism区块链主网上已经部署了40多个NFT平台和项目。该区块链还托管着独特的NFT协议，如Backed，其中借贷NFT。

DAO。作为一个旨在促进人们共同目标互动的区块链，Optimism区块链截至2023年6月6日托管了大约12个稳健的DAO。Layer2DAO就是Optimism区块链上一个蓬勃发展的DAO的例子。该DAO为投资有前景的L2项目提供资金。

入场解决方案。Optimism区块链与金融科技公司和加密交易所合作，以便他们的用户可以使用法定货币（如美元）轻松在Optimism区块链上购买加密货币。这个入场解决方案支持信用卡、银行转账、Apple Pay Transak、Moonpay、币安等17个平台的支付。

工具dApps。工具对于任何区块链的技术和非技术用户来说都很重要，Optimism区块链也不例外。Optimism区块链拥有各种工具，可以帮助生态系统中的每个人。

在非技术方面，有诸如NiftyKit之类的协议，它是一个无代码平台，供创作者在Optimism区块链上推出他们的NFT项目。在技术方面，有Pyth.NETwork、Safe和Cookbook等dApp。

如何在Optimism区块链上部署智能合约

Optimism区块链与EVM兼容，以太坊开发者可以使用现有的堆栈和框架进行构建。

第一步。将OptimismGoerli添加到你的Metamask。输入以下详细信息：

第二步。从这里获取一些资金龙头。

第三步。在Remix上将环境切换为“Injected Web3”。在部署时，Remix将触发你的Optimism Goerli钱包，并使用那里的龙头进行部署。你可以检查上面的测试网络浏览器URL以查看你的合约地址。

总结

通过以上讨论，我们了解到Optimism区块链作为一个为开发者设计的区块链平台，有潜力将以太坊扩展到更高的水平。随着时间的推移，将有更多创新的项目和dApp部署在Optimism区块链上。