StarkNet分层扩容：从L2到L3的多层级解决方案 - AkaFish

递归证明打开了全新、令人惊奇的设计可能性。L3，即应用特定层，是在L2之上递归构建的创新解决方案，旨在满足应用的独特需求，包括超级可扩展性、更灵活的技术堆栈控制和隐私保护。

L3视角：

以太坊上交易的高昂成本将其推向L2作为结算层。我们和其他人相信，在不远的将来，由于交易成本大幅降低、对DeFi工具的增强支持以及L2带来的更高流动性，终端用户将主要在L2上进行活动。L2通过降低每笔交易的燃气成本、提高交易速率，以及保留去中心化、通用逻辑和可组合性等优势，增强了可扩展性。然而，某些应用需要更特定的定制，这就是L3出现的原因。

L3的独创性：

L3与L2的关系犹如L2与L1的关系。只要L2支持Verifier智能合约，L3可以使用有效性证明实现。当L2还使用提交给L1的有效性证明时，就会形成一种极其精巧的递归结构，L2证明的压缩优势与L3证明的压缩优势相乘。换句话说，如果每个层次能够实现1000倍的成本降低，那么L3可以在保持L1安全性的同时，实现1000000倍的成本降低。这意味着交易成本可以大幅降低，乃至只需极少量的燃气费用。

L3的主要创新点：

超级可扩展性：利用递归证明的乘法效应。
应用设计者更灵活的技术堆栈控制： a. 更可预测的性能和成本。 b. 定制数据可用性模型，如基于Validium的或应用特定的区块链数据压缩。 c. 更快的功能和技术更新速度，包括引入新功能，即使它们尚未准备好供一般用户使用。
隐私保护：通过零知识证明应用于公共L2的隐私保护交易。
更便宜、更简单的L2-L3互操作性：与L1和L2之间昂贵的进出流程相比，L2的成本效益使其在L3上的应用变得极具吸引力，而且易于实施。虽然在L2和L3之间转移资产的延迟可能较长，但成本和吞吐量相当。
更便宜、更简单的L3-L3互操作性：独立的L3将通过L2而不是L1进行互操作，因为L2预计成本明显低于L1。
L3作为L2的“Canary”网络：新的创新可以在L3上进行测试，然后再在L2或L3上向公众提供，类似于Kusama对Polkadot的作用。

L3与分层：

多个L3将建立在L2之上，甚至可以在L3之上进一步构建额外的层级（如L4等），形成分形分层的解决方案。这种创新性的多层级结构将为区块链生态系统带来更大的灵活性和可扩展性。

图表中展示了这种生态系统的示例。其中的L3包括：

具有Validium数据可用性的Starknet，例如，用于极度关注定价的应用的一般使用。这种Starknet提供了高度可用的数据，适用于对价格极为敏感的应用，使它们能够获得准确的定价信息。
针对特定应用进行定制的Starknet系统，通过采用指定的存储结构或数据可用性压缩等方式，提供更出色的应用性能。这些系统根据特定应用的需求进行了优化，以确保最佳的性能和效率。
StarkEx系统（例如为dYdX、Sorare、Immutable和DeversiFi提供服务的系统），具有Validium或Rollup数据可用性，立即为Starknet带来了经过实战测试的可扩展性优势。这些系统通过有效的数据可用性提供卓越的可扩展性，从而为各种应用提供支持。
隐私Starknet实例（在本示例中也作为L4），允许进行隐私保护交易，而无需将它们包含在公共Starknet中。这些隐私Starknet实例确保了用户的交易保持隐秘性，不被公众访问到。

这些L3构成了生态系统的重要组成部分，为不同类型的应用提供了定制化的解决方案，同时保持了高度的可扩展性和数据安全性。

L3 如何构建区块？

StarkNet 文章中提到的，关于L3解决方案的构建要素。图表2展示了经典的L2架构，包括以下组件：

在L1上跟踪L2状态根的智能合约（例如，以太坊上的Starknet智能合约）。这一智能合约起到了关键的监控作用，记录了L2状态根在L1上的变化，确保L2和L1之间的数据同步性。
对于基于有效性证明的L2，存在一个Verifier智能合约，用于验证状态转换证明的有效性。这个智能合约负责核实在L2上发生的状态变化是否合法，从而保障系统的完整性和安全性。
在L1上的桥接合约，用于管理代币从L1到L2的存款和提款，以及反之。这些合约是L2和L1之间资产流动的关键纽带，确保了代币能够顺畅地在不同层之间流通。
L2上的代币智能合约，它们充当了L1代币智能合约（如ERC20、ERC721等）的交易对手。这些代币合约用于处理L1和L2之间的代币交易，确保代币在L3中的流动性和可用性。

这些构建要素共同构成了L3解决方案的基础架构，为L3的成功运行提供了必要的技术支持和安全保障。

在starkware发布的文章中总结到：

“L3承诺实现超级可扩展性、更好的技术堆栈控制和隐私保护，同时仍然保持以太坊（L1）提供的安全保障。其采用的递归概念还可以扩展到更多层级，实现分形分层解决方案。StarkEx，目前作为L2运行，将被移植到L3，同时Starknet的独立实例也将提供L3支持。”