Optimism区块链简介：定义、特点与应用场景

尽管以太坊仍然是区块链领域使用最频繁的网络之一，但其交易费用和确认时间都很高。这使其无法实现成为金融网络的完整愿景。为了实现这一愿景，已经出现了多个具有扩展解决方案的项目，其中基于汇总的解决方案最受欢迎的项目之一。

Optimistic Ethereum，或者更常被Optimistic，就这其中之一。这是一个汇总扩展解决方案，可以大大降低Gase费用并加快交易时间。

通过本文，我们将了解Optimism、它是如何运作的以及它承诺解决的一些问题。我们还将其与竞争解决方案进行比较。

以太坊上的第2层解决方案是什么？

第2层 (L2) 解决方案是指通过处理来自以太坊主网（第1层）的交易来扩展应用程序的解决方案，同时保持不变的安全性和去中心化原则。

由于使用以太坊网络的用户数量在不断增加，因此出现了某些缺陷。这就是以太坊L2解决方案将发挥作用的地方。

第2层解决方案提高了网络的吞吐量（交易速度）。此外，它们还降低了 Gas 费用。Immutable X、Arbitrum、Polygon 和 Optimism等都是以太坊的第2层解决方案。

就网络性能问题而言，以太坊第2层扩展解决方案十分重要。许多扩展以太坊的选项正处于测试阶段。它们使用不同的方法来实现所需的可扩展性。以太坊似乎有两个选择来解决这个问题：第2层和分片。这些方案解决了交易结算延迟、高交易费用和可扩展性等问题。

第2层解决方案如何运作？

第2层解决方案致力于改善目前在以太坊网络上完成的交易。以太坊确实正在考虑将分片作为解决相同问题的一种选择。这将需要将以太坊网络分成多个称为“分片”的网络。然而，这一目标的实际实施还需要一段时间。

第2层是指在第1层或主以太坊网络之上运行的独立网络。智能合约将第2层解决方案保留在以太坊网络上。在与主网络进行交互方面，这些不需要对基础协议进行任何修改。以太坊第2层扩展解决方案提供不同的功能。其中包括链下计算或支付的可扩展性。

什么是Optimism？

Optimism可支持所有以太坊的 Dapps。它通过在链外运行所需的计算来实现这一点，从而提高速度并降低成本。然而，交易信息是记录在以太坊区块链上。

使用 Optimism 的交易所大大提高了其交易速度。他们还注意到费用减少了100倍以上。这些好处没有以牺牲以太坊自身的性能为代价的。它仍然是一个去中心化且安全的解决方案。从这方面来说，这是一个很好的尝试，可为网络创建可扩展性。

Optimistic rollups不执行任何数学方程。相反，它们通过向以太坊主网提交信息来确认交易。

JSON-RPC 网络规范和以太坊区块链上的一样。许多公司都支持使用他们的 API 和开发工具作为一种快速解决方案，在以太坊网络上进行高效地构建。

请注意，可变成本控制着 Optimism 的容量限制。以太坊上使用的这种机制类似于 EIP-1559。费用会增加，直到每小时的交易量低于限制。

Gas 价格和交易中使用的 Gas 会影响费用。Optimism 上的 Gas 计算更加复杂，因为它们必须考虑执行成本和在L1上存储交易数据（也称为调用数据）的成本。

Optimism如何运作？

Optimism 的最终目标是使通用的以太坊网络上的交易更加可持续。但通过降低成本和提高速度这种方法也会提升对 ETH 的需求。该网络已是一个蓬勃发展的生态系统，包括其货币市场、人性化的钱包、交易所、收益聚合器等，这应该会促进增长。

我们还是来快速浏览一下支持Optimism运行的技术方面。

Optimism 上使用的排序器在链外执行计算。然后，他们在定期检查点将压缩的交易数据发布到以太坊上的智能合约上。由于计算需要耗费很多资源，因此可将其移出以太坊，以扩展计算量。

每次排序器发布交易信息时，都会有一个窗口，任何人都可能在这个窗口运行计算，以确定交易数据是否真实。换句话说，验证者会检查信息。然后智能合约验证该信息。验证者将收到部分押金作为检查工作的奖励，而其余的则被销毁。然后，一个新的排序器将检查链上注册的数据。

最终，该系统为排序器和验证者提供了激励。这也将刺激 Optimism 的利益相关者产生参与验证排序器数据的意愿。不过，值得指出的是，资金会被锁定7天。此后，用户可以将资金撤回到以太坊网络。

简而言之，Optimism 可以通过使用链上和链下计算能力来运行其第2层扩展解决方案。各种以太坊应用程序也可以在 Optimism 上运行。用户可以进行更快、更便宜的交易，从而促进以太坊生态系统繁荣发展。

什么是rollup？

Rollup 是一种第2层扩展技术。Rollups在链上存储合约状态哈希值和被记录为调用数据的事务调用和参数。实际的交易计算发生在链下。这是所提出的扩展解决方案的关键之处。

Rollups 在以太坊区块链上执行交易操作，但仍然将交易数据发布到第1层网络。由于交易信息在以太坊区块链上注册，因此 Rollups 受益于第1层协议上可用的相同安全措施。

通过将链下交易分批处理为一个链上状态转换可实现高性能。Rollup 的安全性是通过链上合约验证状态转换准确性的能力来保证的。Optimistic Rollup是最通用的汇总方法，ZK-Rollup 是另一种流行的解决方案。

为了确保L1和L2之间确定性的智能合约执行，Optimism 使用 OVM（Optimistic虚拟机）来解决所有差异。这是一个可在第2层协议上使用的与 EVM 兼容的执行环境。这将创建一个称为执行管理器的智能合约。它充当 OVM 合约的虚拟容器，具有使L1和L2之间的功能保持一致的作用。

现有的rollups

通过Optimistic Rollup，任何人都能验证汇总区块的信息。然后他们可以发出争议，以便通知链上合约执行调用数据并研究汇总区块的有效性。

Optimistic Rollup有几大优点。它提供高吞吐量、降低成本并满足安全性要求。此外，它允许各种以太坊应用程序正常运行。

零知识汇总是Optimistic的替代方案。它依赖 ZK-SNARKS 进行区块验证，而不利用链上争议。然而，该系统更昂贵。目前这是一个不太实用的解决方案。

简而言之，Rollups 负责第1层协议之外的以太坊交易。但是，一旦达成共识，数据就会在第1层上注册。Rollups 受益于以太坊网络的安全优势，有助于确保以太坊网络在短期和长期维持可扩展性。

Optimism的功能

Optimism第2层解决方案旨在减轻以太坊网络的负担。它有两个让加密货币采用者值得兴奋的主要功能。Optimism几乎可以实现即时交易。它让以太坊区块链上的交易成本低了近十倍。考虑到每日交易量，这些都是令人称赞的功能。

以太坊区块链支持轻松灵活地去中心化项目开发。基于以太坊构建的应用程序数量正在迅速增加。然而，众所周知，以太坊的成功也给网络带来了问题。庞大的交易量增加了确认交易所需的时间和成本。

以太坊网络平均每秒只能处理10-15笔交易。交易数量的增长导致了高确认速度和高费用。Optimism可减轻这两个问题带来的负担。对于像Uniswap这样通用的加密货币交易所而言，交易费用降低了10至100倍。类似的测试显示 Synthetix 交易所的费用降低了高达143倍。

Optimism Rollups 提供的激励有助于维护交易的安全性。网络中的每个节点都必须投入自己的份额才能建议新区块。每个节点都有权质疑交易的有效性。智能合约负责检查以太坊第1层协议的结果。根据争议的结果，节点获得奖励或失去权益。

换句话说，Optimism 提出了一种扩展解决方案，其中交易计算不会发生在第1层协议。不过，链上确认维护了以太坊的基本功能。

如何运用Optimism

Optimism 网络的设计在使用方面非常直观。该功能本身具有一个可提供人性化界面的钱包。用户可使用该钱包转移以太坊和其他硬币。货币被转移后，它就能在第2层协议上用于交易。

以下是运用Optimism的简单步骤。

要记住的是首要事宜是，Optimism将解决什么样的问题。尤其是在以太坊区块链上运行的Cryptokitties等游戏处于高峰时期时，交易费用将非常高。此外，交易需要很长时间才能得到确认。

首先，进入Optimism网站。

接下来，从支持的钱包提供商列表中连接您的钱包。在本示例中，我们将选择 MetaMask 钱包。这是以太坊交易最常用的钱包。

然后，您可以存入资金。收到资金后，网络将开始将您的数字资产存入 Optimistic Ethereum。

此过程中，您需要进行交易确认，包括确认Gas费。

这样，您就已经所有操作了！这只花了几分钟。

有利的是，现在您可以像在主网上一样与以太坊协议进行交互。最重要的是，这将为您节省资金，并且您能受益于以太坊网络上提供的同等安全功能。

请注意，您还能使用 Optimism 提现到以太坊网络。

When doing this, you will confirm the change of the network on your wallet. The withdrawal process will be made through either Optimism or Hop Exchange.

在执行此操作时，您将在钱包上确认网络的更改。提款过程将通过 Optimism 或 Hop 交易所进行。

Optimism与Arbitrum的详细比较

Optimism并不是唯一现有的汇总解决方案。Arbitrum 和 Polygon 也提供类似的解决方案。就功能和受欢迎程度而言，Arbitrum 是与 Optimism 最相近的替代方案。让我们看一下它与Optimism 之间最大的区别和相似之处。

Arbitrum 是一个第2层解决方案，可增强以太坊智能合约的功能。它专注于提高智能合约的速度和可扩展性，同时添加额外的隐私功能。

Arbitrum 允许开发人员在第2层协议上运行未经修改的 EVM 合约和以太坊交易，同时仍然享受以太坊的第1层网络的安全性。在这些方面，它提供了与Optimism非常相似的特征。

Optimism 和 Arbitrum 之间的主要区别在于，前者使用单轮欺诈证明，而 Arbitrum 使用的是多轮欺诈证明。Optimism 的单轮防欺诈（FP）依赖于 L1 来执行所有 L2 交易。这确保了 FP 的验证是是即时进行的。

Aribitrum 和 Optimism 在技术方面的差异

与 Optimism 类似，Arbitrum 也使用交易汇总来存储提交到以太坊主链的批量交易。侧链可以低成本执行这些交易，同时仍然利用以太坊来确保结果的正确性。因此，以太坊能够减少其存储和计算负担。Arbitrum还支持第2层协议的 DApps。

Arbitrum 使用的 Arbitrum 虚拟机（AVM），而 Optimism 使用的以太坊虚拟机（EVM）。这是一个虚拟沙箱，其中包括用于执行智能合约的每个以太坊节点的网络共识规则。换句话说，Optimism需要与以太坊网络联系更紧密。

简而言之，目前还没有可扩展的解决方案能解决以太坊网络的所有问题。Arbitrum 主要致力于改进以太坊智能合约的功能。Optimism 也是如此，但重点关注降低交易成本。

Polygon可替代Optimism？

在谈到以太坊可扩展解决方案时，不得不说说 Polygon 加密网络。

Polygon 也是第2层扩展解决方案。它为开发人员提供工具，供它们构建可扩展的去中心化金融应用程序。这些 Dapps 能够优先考虑安全性、性能和用户体验 (UX)。

Polygon 是一个多链平台，结合了以太坊和其他区块链的最优特点。Polygon 解决了与以太坊区块链相关的几个问题，包括高昂的Gas费和缓慢的交易速度。它实现这些并不会影响安全性。这个多链系统的工作方式与 Cosmos、Polkadot 和 Avalanche 等其他系统相同。

Polygon 和以太坊的功能和原理类似。它受益于高水平的安全性，还鼓励与社区参与者的协作，因为它使用的大部分代码都是开源的。

Optimism会是以太坊网络的未来发展吗？

目前，我们无法否认Optimism网络的重要性。其服务使广受欢迎的以太坊网络具有可扩展性。这意味着交易将变得负担得起且得到及时处理。

那些过去使用过以太坊区块链的人都了解执行交易时面临的挑战。Rollup 解决方案有助于减轻成本和时间负担。

此外，Optimism允许社区成员进行协作和改进。去中心化应用程序可在 Optimism 上运行，并受益于与以太坊网络相同的功能。

该网络在持续发展，ETH 也在得到更多的采用，这些很可能会使 Optimism 成为未来知名的加密项目之一。