藍狐筆記｜2021 年重點趨勢 Layer2 探索：基於 ZKRollup 的 Loopring

以太坊的擁堵已經嚴重影響了它更廣泛的採用，這是眾所周知的事情，只要體驗一下 DeFi 就知道它的費用有多高，速度有多慢。以太坊的區塊空間正在日益成為零和博弈的場所。每天以太坊能達成的交易量是相對固定的，不同的 DeFi 項目為了競爭有限的通道，競爭極其激烈。而在這個慘烈的競爭中，有些項目因為其業務屬性正在日益失去競爭力。

深受其害的一個重要市場是遊戲和 NFT 市場。大多數的遊戲和 NFT 交易都在幾十美元及以下，而現在的交易費用可能高達幾十甚至上百美元，這意味著一些 NFT 的交易會變得無利可圖，從而導致整個市場的萎縮，這並非是危言聳聽，而這正在發生在當前最大的 NFT 交易市場 Rarible 上，其周交易量開始明顯下降。

但這並非是無解的問題。在過去很長的一段時間，關於 Layer2、分片、跨鏈等解決方案一直都在不停地探索，而分片對於以太坊來說，還過於久遠。

從短中期來看，基於以太坊提高其可擴展性最實際的路徑是採用 Layer2 的技術。而關於 Layer2 的解決方案，藍狐筆記之前也談過很多次，可以參考之前的文章《Layer2、以太坊與公鏈格局》、《以太坊的 Layer 2 賽道》等。從長期看，藍狐筆記看好 ZKRollup 技術的探索，主要是考慮到它在安全性上並沒有做出太多妥協，且其用戶體驗基本上可以達到 CEX 的級別，如交易費用低，交易速度快等。

最近 Loopring（路印協議）推出了 3.6 版本，從其 DEX 數據看，帶來了明顯的提升。

Loopring 路印協議 3.6 帶來的變化

路印協議 3.6 是基於 ZKRollup 技術的 Layer 2 解決方案，是去中心化的交易和支付協議，在它推出之後，可以看到它所帶來的明顯變化。

1. 交易總量、賬戶總數以及轉移的價值總量：路印協議 3.6 推出時間不長，截止到寫稿時，目前基於它的交易總量達到 7,200 萬多萬美元，賬戶總數超過 11,000 個，轉移價值總量超過 1.1 億美元。
2. 日交易量增長趨勢：當前路印 DEX 的日交易量大約接近於 1,200 萬美元，而僅在幾天前其日交易量還不到 200 萬美元，而最近幾天的增長速度很快，其中 AMM 部分的日交易量接近 900 萬美元，而訂單簿部分的日交易量接近 300 萬美元。
3. 交易費用：基於路印協議 3.6 的 DEX 平均交易成本僅為 0.6896 美元，跟 Uniswap 動輒十幾美元的交易費用相比顯得便宜。
4. 交易所資產餘額的增長趨勢：一周前開始，基於路印協議 3.6 的 DEX 加密資產餘額增長迅速，從不到 4,000 萬美元，增長到如今超過 8,000 萬美元。

從上述數據看，基於 ZKRollup 技術的 Layer2 交易體驗獲得了不少用戶的青睞。

基於 ZKRollup 技術的路印 DEX

去中心化的交易協議有不少，路印協議也是其中之一，不過路印協議的特點在於它採用了 ZKRollup 的 layer2 技術，當前這方面能實際落地的非常少，在這一點上路印是最早的佈局者之一，其二層 AMM 主網近期也已經上線。

路印 DEX 則是基於路印協議的去中心化交易所應用，它目前採用了路印協議 3.6 版本。目前除了路印 DEX 之外，還有其他的 DEX（如 WeDEX）也在使用路印協議 3.6 構建其去中心化的交易所。也就是說，路印協議本身可以為更多的 DEX 所用，它本身主要提供一套交易所合約邏輯，如註冊、充值、交易、轉賬、提現等。

DEX 本身並不稀奇，那麼基於路印協議 3.6 的路印 DEX 有什麼不同？

1. 吞吐量：基於路印協議的 DEX，每秒理論上最高可以完成大約 2,000 多筆交易，與之相對的是，當前以太坊每秒能處理的交易也不到 20 筆，這是很大的提升。
2. 低費用：基於路印協議 3.6，根據路印的測算，每百萬筆交易費用大約不到 1,000 元人民幣，也就是理論上其每筆交易費用成本不到 0.001 人民幣，這部分費用包括以太坊的 gas 費用和鏈外生成零知識證明的費用。跟當前動輒超過幾十元人民幣的交易費用相比，顯得極其便宜。
3. 安全：除了比 Uniswap 和 Sushiswap 這些 DEX 的當前交易費用更低，速度更快之外，其安全性基本上也可以達到 layer1 的級別。即便是交易所的前端停止運營，用戶也可以通過默克爾證明，將其資產提現。默克爾證明則可以通過以太坊鏈上的數據可用性計算得到。

路印 DEX 是如何做到的？

從大的框架來看，路印協議之所有能夠實現較高的性能，其核心在於將計算放到鏈外進行，以太坊被其當作為數據存儲層和零知識證明的驗證層。

由於主要的計算發生在鏈下，這讓基於路印協議的 Layer 2 DEX 可以實現 CEX 級別的用戶體驗，也就是當用戶發起交易之後，無須等待以太坊鏈上的最終確認結果。而目前在 Uniswap 和 Sushiswap 上交易，不僅動輒需要十幾美元的交易費用，且還經常失敗，失敗了還要付費。每次交易都得等待鏈上的最終確認，需要花費不少時間。這對於大多數幾百美元甚至幾千美元的交易來說，都是極其昂貴的費用。如果一天交易十幾次，意味著一天需要花費幾百美元的費用，這對於絕大多數普通交易者來說，都是不可承受之高費用。

路印協議利用了 zkSNARKs 技術，將主要計算放在鏈外進行，而以太坊鏈上主要承擔驗證工作。其大概的運行機制是用戶將其代幣存入路印協議的智能合約，而用戶賬戶餘額中的代幣種類和數量的狀態變化都在默克爾樹中更新。如此一來，只需要在鏈外更新用戶餘額，即可實現用戶之間的交易或轉賬，這些都是在鏈外完成的，由此省去了極其昂貴的鏈上 gas 費用。

那麼，這種鏈下實現交易的方式會不會存在安全性的問題？

• 默克爾樹（Merkle Tree）：首先，這些資金是存入智能合約的，並非由路印 DEX 的團隊託管，這些本身是無需信任的。其次，由於採用了默克爾樹，其鏈上的數據具有可用性，可以確保任何人通過鏈上發布的數據來重建默克爾樹。鏈下代幣兌換或轉移無需花費多大成本即可更新默克爾樹，默克爾樹可以作為證明，而鏈上的代幣轉移、對發送方賬戶的餘額檢查等都需要較高的 gas 費用。路印協議在構建其默克爾樹結構時平衡了複雜性、驗證時間以及用戶友好等方面。例如它有如下的一些特點：
  1. 1. 多個代幣僅註冊一個賬戶
     2. 路印協議生態中的參與者在同一樹上一個賬戶
     3. 每個賬戶有一個 nonce
     4. 交易時，為用戶修改兩個代幣的餘額。餘額存儲在用戶自己的子樹中，這個較小的子樹需要更新兩次，賬戶本身只修改一次。這種模式效率較高。

  

  優質娛樂城推薦，歡迎加入3A娛樂城，首次儲值1000就送1000！

  流量密碼推播群，掌握第一手資訊

• ZK 證明：在路印協議中，各種操作在一個區塊中進行批處理。各種操作所需的數據都存儲在默克爾樹中。區塊的批處理操作對默克爾樹進行狀態更新，這些狀態的改變會使用電路生成零知識證明，從而使其可以在鏈上進行狀態變化的驗證。
  在路印協議的設計中，只有 Merkle root 存儲在鏈上。在驗證操作中，還存在運營者（operator）的角色，他們負責創建、驗證並提交區塊。這些區塊提交至以太坊鏈上，其中的操作正確性需要經歷零知識證明的過程。運營者可以是簡單的以太坊地址，也可以是允許多個操作者共同提交和驗證區塊的合約。運營者合約也可以用於鏈下的數據可用性系統，多方需要在一個區塊上簽字後才能提交到鏈上，這樣只要有一個成員可信地共享數據，即可確保數據可用性。區塊提交是按順序進行的，也可同時提交多個區塊，所有區塊即刻得到驗證。
  路印協議允許創建單獨的交易合約，從而可以實現不同參與者同時進行訂單結算。基於路印協議的每個交易所獨立運作，用戶的賬戶和訂單在不同交易所之間是分開的，當然，如果交易所決定使用相同的合約來共享訂單和用戶也是可以的。
• 路印協議的吞吐量：根據路印協議 Layer2 的解決方案，它的吞吐量主要受制於兩個方面：為實現鏈上數據可用性所發送的數據成本；生成有效證明的電路上限 (約束數 2^28)。如果按照當前以太坊區塊的 gas limit（12,500,000 gas）、大約每 13 秒生成一個區塊來計算，路印協議提交一個區塊大約為 300,000gas（220,000gas 固定成本+80,000gas/區塊），因此，如果使用單區塊的交易，理論上其 tps 可以達到 2,350 左右, 也就是（12,500,000-300,000)/400。此外，在單區塊中，生成有效證明也受制於電路中使用的約束數（2^28），緩解的方法是同時提交多個區塊。
  
• 交易費用：如果使用 AWS 服務器，路印可以做到大約 7 分鐘內生成具有 2^28 約束數的電路證明，理論上每交易成本大約為 0.0001 美元。

路印協議的價值捕獲

上面我們聊到路印協議的 layer 2 解決方案，可以實現更低的交易費用、更高的吞吐量，還能保證跟以太坊主網相當的安全性，那麼，路印協議本身如何捕獲價值？

當前路印協議捕獲價值是通過協議費用達成的，協議費用根據交易額來確定，由交易所運營者支付協議費用。LRC 是路印協議的代幣，它可以通過協議費用來完成價值捕獲。

首先，所有基於路印協議的交易所只要有交易都會產生協議費用，而協議費用中的 70% 歸 LRC 的持有人（質押 LRC 即可），10% 的協議費用會用於銷毀 LRC（產生通縮），剩餘 20% 的費用會存入路印的 DAO 治理，用於獎勵未來的社區貢獻者。

從路印協議當前的價值捕獲模型看，LRC 可以直接或間接捕獲 80% 的協議費用，捕獲的比例是比較高的。從這個角度，隨著基於路印協議的 DEX 交易規模的上升，其協議代幣 LRC 也有機會捕獲更大規模的價值。

此外，所有基於路印協議的 DEX 運營者也需要質押 LRC，這主要是為了保證交易所能夠按照協議運行，以保護用戶利益。質押 LRC 越多，其可信度也越高。交易所還可以通過質押 LRC 來降低協議的費率，質押越多，交易所繳納的協議費用越低。隨著更多交易所採用路印協議，它也會帶來對 LRC 的需求，由於這部分 LRC 代幣是長期鎖定（只有交易所關閉後才能解鎖），它會導致這部分代幣從流通中退出，從而減少 LRC 代幣的流通量，其減少規模則取決於路印生態交易所的規模。除了交易所之外，個人用戶或做市商也可以通過質押 LRC 來降低交易所的協議費率，不過這部分鎖定的 LRC 可以隨時解鎖，因此其對手續費的降低效果只有交易所質押的一半。

根據社區的消息，目前 LRC 正在設計新的代幣經濟模型，據說今年第一季度會公佈出來，預計會跟生態系統的增長有更深的綁定。

路印 DEX 的獎勵計劃

1. 1. 流動性挖礦：路印 DEX 已經推出 AMM 的流動性挖礦，從 2021 年 1 月 7 日開始，目前正在進行中，歷時 14 天，這一期的 AMM 流動性挖礦支持三個資金池：LRC/ETH；ETH /USDT；WBTC/ETH，三個池的獎勵均為 40 萬 LRC，一共 120 萬 LRC 的代幣獎勵。路印會對資金池進行多次的隨機快照，然後根據 14 天所有快照餘額的平均值來計算每個流動性提供者的獎勵數量，此外如果通過路印錢包提供流動性，還可以獲得 5% 的額外獎勵。路印錢包也融合了 zkrollup 技術，用戶可以直接通過其錢包進行訂單簿和 AMM 兌換，同時它還通過社會化錢包的模式幫助用戶解決忘記私鑰等問題。由於採用快照統計模式，在路印的流動性挖礦中，其流動性 LP 代幣無須質押，只要在活動期間向這三個池提供流動性即可獲得 LRC 代幣的獎勵，不過流動性提供者不能將其 LP 代幣提現到以太坊主網，只有存儲在路印的 layer 2 網絡才有機會獲得獎勵。最後獎勵會在活動結束後三天通過 layer 2 賬號發放給流動性提供者。除了以上三個池的流動性挖礦之外，以下的代幣池：AC/USDT 池（9600AC）、WOO/USDT 池（191,304WOO 和 2,360LRC）、vETH/ETH 池 (100,000LRC)、MCB/ ETH 池（1,050MCB 和 2,369LRC) 也有相應的代幣獎勵。
      

      

      由於路印 AMM 的流動性挖礦是在 layer2 網絡上完成的，它有個好處是免去了高昂的 gas 費用，且交易速度很快，對於當前 DEX 用戶來說，會有全新的體驗。

   2. AMM 交易排名賽：AMM 交易排名賽也是從 1 月 7 日開始，目前正在進行中，為期 14 天。在這 14 天期間，三個資金池（LRC/ETH；ETH/USDT；WBTC/ETH）交易量排名前 25 位的用戶可以瓜分 10 萬 LRC 的獎勵，一共總額為 30 萬 LRC 的獎勵。如果用戶使用了路印錢包進行交易，則可以獲得 50% 的額外獎勵。此外，HBTC/ETH 以及 VETH/ETH 池也有獎勵，其中 HBTC/ETH 池獎勵 50,000LRC, 而 vETH/ETH 獎勵 5,000LRC。
   3. 訂單簿挖礦獎勵：除了 AMM 流動性挖礦和交易獎勵之外，路印也提供 USDC/USDT，DAI/USDT 兩個穩定幣訂單簿交易對的獎勵，每個交易對可以獲得總額 100,000LRC 的代幣獎勵，也是為期 14 天的活動週期。

Layer2 會是 2021 年加密領域最重要的趨勢之一

當前以太坊的擁堵問題有目共睹，它直接限制了 DeFi 交易規模的總量，阻礙了 DeFi 向更大規模人群擴展的可能，對這一問題，其中最重要的解決方案之一就是 layer2。可以預見，2021 年，不同的 DeFi 項目都會陸續採用 Layer2 的方案來提升其用戶體驗。

路印通過 ZKrollup 的 Layer2 技術，構建了去中心化的交易和支付協議，在保證安全性的同時，其交易費用和交易速度實現了大幅度的提升，可以給用戶帶來更好的交易體驗，也可以解鎖更多的 DeFi 體驗，例如通過路印錢包進行轉賬、代幣兌換、發紅包、參與流動性挖礦等等。路印協議是以太坊 Layer2 的重要探索之一。

---

以上內容獲合作夥伴  藍狐筆記（微信公眾號 ：lanhubiji）授權節錄及轉載

聲明：文章僅代表作者個人觀點意見，不代表區塊客觀點和立場，所有內容及觀點僅供參考，不構成投資建議。投資者應自行決策與交易，對投資者交易形成的直接間接損失作者及區塊客將不承擔任何責任。