展望坎昆升级，OP是否值得“乐观”
一、引言
OP Mainnet（*原Optimism）自问世以来便资源极佳，光环不断，这只以太坊的“凤凰”从以太坊核心开发者中诞生，目的是为了解决生态最为头疼的可拓展性问题，但后续的发展走过了不少弯路，先是为了尽快扩容以太坊使用EVM兼容的OVM1.0，这个阶段部署在L2的协议和应用需要花费大量时间进行定制开发，所以又花了不少时间进行以太坊等效性的升级，但因为EVM等效升级牺牲了“乐观证明”，使Optimistic rollup名不副实。同为Optimistic rollup解决方案的Arbitrum One，虽然晚于OP Mainnet 9个月才推出代币，但是热度和用户均高于OP Mainnet。
不过，当前OP Mainnet也在进行更宏大的叙事和布局，2023.6.6日完成了Bedrock升级，奠定了后续快速发展的基础。下次升级将会对完成下一代Fault Proof-Cannon，6月的以太坊开发者会议确定了以EIP-4844为核心的坎昆升级，将在下半年完成。宏观环境也在快速变化，先是SEC起诉Binance与Coinbase使市场恐慌情绪蔓延，而后华尔街顶尖传统金融机构下场投资美国的新加密交易所，这些变化来临时，OP是否可以重新“乐观”，本文将对其展开研究。
二、OP Mainnet的光环
1、绝佳的核心团队与投资方
在2017年，Vitalk和Joseph Poon共同撰写论文《Plasma：可扩容的智能合约》，这是最早用于解决以太坊扩容性问题的方案。Plasma方案提出后，引起了三个以太坊核心开发者的共鸣，成立了Plasma Group非盈利研究小组来研究扩容问题。该项目后续放弃了Plasma的架构，提出了Optimistic Rollup解决方案，并在Devcon大会上展示了与Uniswap制作的去中心化应用Demo，此后不久，Paradigm 等顶级 VC 就陆续找上门来，在 Paradigm 和 IDEO 350 万美元的支持下，Plasma Group 从一个非盈利的研究组织转变为一家营利性初创公司，Optimism 正式诞生（*2023.06.24OP官方将区块链网络命名为OP Mainnet，以区分其他Optimism的含义）。
OP Mainnet的团队来源于以太坊核心的开发者和研究者，投资方为Paradigm，A16z这样的顶级VC，三轮融资1.785亿美元，估值达到16.5亿美元。Coinbase也作为核心开发人员加入OP Labs，并在今年发布了基于OP Stack架构的L2网络base，一路资源可谓顶级。
图：核心团队
图：融资信息
2、率先发币OP，搭配强叙事的代币经济学和治理愿景
OP Mainnet具有两个重要组织，分为为OP Labs和Optimism Collective，一个负责技术，一个负责治理。其中，Optimism Collective的理念是通过良性发展的公共产品创造一个繁荣而有价值的生态系统，该生态系统的经济学利用三个步骤创造价值和飞轮。
图：生态驱动飞轮
生态中有三类角色，分别为代币持有者，贡献者与建设者，用户和社区成员。作为L2项目，代币经济学主要目标是提供高效、稳定、便宜的网络生态以供生态角色使用。OP经济的资金来自于OP主网的所有权及其区块空间的价值，对OP区块空间的需求产生收入。
在驱动飞轮中，OP Mainnet先构建出网络并提供应用，通过中心化的排序器Sequencer产生收入累积到The Optimism Foundation进行再分配 — — 持币者可以在满足条件后成为OP Collective的公民，公民有权投票，以基金会资金资助公共产品RetroPGF（*RetroPGF-里面很多不只是OP生态，有很多是ETH生态项目，OP的定位就是与ETH共生） — — 公共产品会空投一些代币，用户和建设者也会使用代币OP — — 公共产品的使用都基于OP的区块链网络 — — 需要排序器Sequencer支持网络，完成一次循环。
图：RetroPGF2资助情况
一个好的代币经济学是加速项目发展的“核武器”。OP公布代币经济学后，在2022年6月1日发币，初始总供应量为 4,294,967,296个OP代币。代币总供应量将以每年2%的速度膨胀。其中25%的代币分配给生态基金，20%给RetroPGF，用户空投准备19%的代币，核心贡献者拥有19%，投资者拥有17%。初始发币的一年中64%的代币会分配到社区（*一年后解锁投资者和核心贡献者代币）。OP第一次空投了5%给用户（*248，699个地址），激起了一波热度，但因为生态项目中缺乏与其他链强有力的竞争者，在没有空投和事件节点来临时，代币热度不如ARB。
图：OP代币分配框架
图：OP代币解锁计划
OP希望通过以提供L2网络与公共产品为主的生态来将区块链网络引入互联网，并以代币经济学促进公共产品的建设，拥有一个强叙事的愿景，并且通过RetroPGF的公示可以看到（*第二期中L2BEAT，EIP-4844等项目都获得了资助），OP确实如约践行着，6.22日RetroPGF宣布启动第三期，将发放3000万枚OP给生态建设者和项目。
图：Optimism的生态愿景
3、切实节约了大量链上费用
OP Mainnet发布以来，大规模降低了以太坊的使用费用，可以压缩至90%以下。相对于Arbitrum One，在早期OP Mainnet节省的交易费用更多，后续双方的技术升级将缩短或进一步拉大费用的差距。
图：交易费用
图：相对于以太坊L1节约的费用比例
三、OP Mainnet存在的问题
1、排序使用中心化的方式进行
OP的网络架构里有4个重要的模块，分别为Sequencer（*序列器）、Verifier（*验证者）、CTC（*交易链）、SCC（*状态链）。其中，Sequencer和Verifier是有硬件实体的Layer2节点，两者基本构成了Layer2的节点网络，CTC和SCC 是部署在以太坊上的合约。
图：架构中4个重要模块
Sequencer是一个中心化的矿池节点，负责在Layer2本地出块（*类似于挖矿），它决定了哪些交易可以被打包，一个健康的Sequencer需要交给去中心化的节点，在被Verifier挑战成功后会被惩罚。而当前Sequencer节点由Optimism官方运行，存在严重的中心化问题，不符合区块链网络去中心化的特点（*Optimism将在路线图第10个里程碑完成排序节点的去中心化）。
2、乐观（欺诈）证明失效，只能默认验证过程可信
正常的Optimistic Rollup解决方案中，Layer2的Sequencer会先“乐观”地假定交易是有效的，在提交Rollup到Layer1后会有一个时间窗口（*称为挑战期），在此期间任何人可以通过计算欺诈证明来挑战rollup的交易结果。如果成功证明被欺诈，则Rollup协议重新执行交易并相应地更新卷叠的状态。
但是，作为进行EVM等效性升级的牺牲，OP Mainnet故障证明机制被迫暂时禁用。这意味着OP主网网络的用户目前需要信任Sequencer节点才能将有效的状态根发布到以太坊。这使得应用欺诈证明的Optimistic Rollup方案在名不副实的情况下运行了数个月，因为没有人可以验证是否欺诈。（*这个问题需要OP Mainnet网络下一次Cannon升级来解决）
3、生态上缺乏原生热门项目，关键运营数据与Arbitrum One有不小差距
在整个L2赛道中，Arbitrum One和OP Mainnet处于绝对领先的地位，二者的市场份额占比超过赛道总量的83%。但OP Mainnet与Arbitrum One也有着很大的差距，TVL只有Arbitrum One的40%左右。
图：L2各生态TVL情况
分别看两个L2生态上的项目情况，Arbitrum One上项目的TVL普遍高于OP Mainnet上的项目，同时具有很多极具热度的原生项目，如GMX,Radiant，Camelot，Arbdoge AI等。而OP Mainnet这边略显逊色，热门项目少，排名靠前的Velodrome，Synthetix，TVL是Arbitrum One上对应排名项目的50%甚至更低。
（*注意：L2BEAT与DefiLlama，二者TVL的统计口径不同，L2BEAT 考虑了锁定在以太坊合约中的所有资产，包括 L2 原生治理代币，如ARB、OP；而 DefiLlama 则专注于在特定网络上积极参与 dApp 的资产。根据算法来讲前者的TVL统计口径大于后者）
图：Arbitrum One上Defi项目TVL情况
图：OP Mainnet上Defi项目TVL情况
从其他的关键数据对比，OP Mainnet上得关键数据大多表现逊色于Arbitrum One，这是因为OP上缺乏能带来更多用户和活跃的优质项目，这也使得OP的市值低于ARB，从MC/TVL和FDV/TVL的比值上看，ARB相对OP当前更有增长优势。不过在费用方面OP Mainnet相对更低，这得益于刚刚完成的Bedrock升级。未来OP Mainnet依然在技术潜力和费用上具有竞争优势，未来需要在如何争取更多更优质的项目和用户上发力。
图：生态关键数据对比（*数据截取日2023.06.27，部分当日没取到数据的，取6月中的最近日代替）
图：代币数据对比（*数据截取日2023.06.27，TVL用L2BEAT标准计算）
代币解锁方面，投资人和核心贡献者的代币已经开始解锁，定期会有 0.562%的代币被释放，每次释放的数量是 2400 万个 OP，这代表着 OP 将持续释放抛压。
图：代币解锁日程
图：下次释放计划
四、新的叙事
1、模块化的OP Stack技术堆栈
OP Stack 是用于构建 L2 区块链生态系统的通用开发堆栈，运用模块化的理念，打造一系列模块，它们一起工作以形成连贯、可靠的区块链，为 OP Mainnet的下一代架构提供动力的代码。在今年6月完成的Bedrock，便是OP Stack的第一个正式版本。
OP Stack 的每一层都由定义良好的 API 构建，建设者可以轻松地修改现有模块或创建自己的全新模块来满足正在构建的任何应用程序的需要，这样的架构也会在未来无缝支持到OP超级链的构想。
图：OP Stack架构
从各层模块拆解一下，最底层是数据可用性层，定义了基于 OP 堆栈链的原始输入的发布位置。OP Stack 链可以使用一个或多个数据可用性模块来获取其输入数据。以太坊 DA 是目前使用最广泛的OP Stack数据可用性模块，这是现在所有Layer2构建的基础。使用以太坊DA模块时，可以从以太坊区块链上可访问的任何信息中获取源数据。这包括以太坊调用数据、事件和4844数据块。这里看到在架构图中特别展示了EIP-4844，这暗示了OP Stack对未来发布的EIP-4844将有极高的适配性。
数据可用层之上是排序层，排序层确定如何收集 OP 堆栈链上的用户交易并将其发布到使用中的数据可用性层模块（*上文提到的Sequencer要做的事情），这一层OP对其给予了厚望，未来将会在超级链中发挥重要作用，但是当前OP的Sequencer还是官方运营，是急需优化的核心模块。
派生层（*Derivation Layer）：这一层定义了如何处理数据可用性层中的原始数据，以形成经过处理的输入，主要负责打包数据，比如使用Rollup的方案，将数据给到排序层再进入数据可用层。
执行层：定义了OP 堆栈系统中的状态结构，并定义了改变该状态的状态转换函数。当通过引擎 API 从派生层接收到输入时，会触发状态转换。主要负责上下层数据转换，比如使用以太坊虚拟机相同的状态表示和转换。
结算层：主要担任验证的角色，是共识机制的关键环节，一旦交易在相应的数据可用性层上发布并完成，该交易也在 OP Stack 链上完成。除非破坏底层数据可用性层，否则无法再对其进行修改或删除。这里提及了OP的下一代fault proof-Cannon，同时也暗示零知识证明也可适配OP Stack。
治理层：用于管理系统配置、升级和设计决策的通用工具和流程集，比如投票，代币治理等。这是一个相对抽象的层，包含OP Stack自身的管理行为，也包含可能影响 OP Stack其他层的第三方链上的机制和行为。
这套模块化的技术堆栈正式推出后，开发人员可以很容易地抽象出区块链的各个组成部分，并通过插入不同的模块来修改它。比如，如果某个 Optimistic rollup 想把自己改造成 ZK rollup，只要把它的欺诈证明模块换成结算层的有效性证明模块即可。这套模块化的架构在技术层面上为OP Mainnet生态上的项目发展提供很大的想象空间（*前提是OP把关键的去中心化排序器和自己的Cannon机制完成）
2、下一代Fault Proof — Cannon
作为以太坊等效性升级的“副作用”，OP丧失了核心的乐观证明，按照路线图的计划，完成Bedrock的下一个节点，就是发布下一代fault proof-Cannon来替换失去的乐观证明。现在Cannon还处在构建和测试阶段，部署到生产环境前还有较长的路要走。
根据OP官方的文件显示，Cannon将是世界上第一个EVM等效的故障证明方法，它没有在L2上重新实现EVM，而是利用了现有的EVM ，引入了minigeth — go-ethereum 的最小修改子集（*无 JSON-RPC，无工作量证明） — — 被编译为MIPS，这种简单的抽象允许故障证明程序访问L1 或 L2 状态中的任何内容，链上开销与该状态的大小无关。其他 L2 实现，例如 Arbitrum 的 AVM，需要从头开始实现状态管理才能实现这一点。
Cannon理论上可以实现最低的ETH-Calldata gas成本，这得益于OP Mainnet完成了EVM等效，在Bedrock之后将进一步压缩L2的交易费用，也是OP Stack架构的重要一环，需要关注项目节点何时落地。
图：OP路线图
3、成为各条链的平台 — — 超级链
OP基于OP Stack的架构，表达了想要构建超级链的宏大叙事。超级链在概念中是一个水平可拓展的链网络，共享安全性、通信层和开源开发堆栈，可以高度兼容L2 和 L3 的爆炸式增长。
超级链依赖于模块化的OP Stack的技术堆栈，其他链可以共享和回馈一个强化的、标准化的和模块化的代码库，成为OP-chains，而无需为每个链定制适配器。
图：OP超级链架构概念
多个op-chains会共享一个排序器，同时在多个链上生成块的排序器可以保证这些链之间的原子交互。这是可行的，因为单个实体有能力在每条链上生成块 — — 它们不需要依赖其他验证器来包含这些原子交易。选择加入Optimism Collective的共享Sequencer Set的 Op-chains成为系统的一部分，链之间的界限便消失了。
若是OP的超级链得以推进，OP代币和生态将迎来巨大的爆发，届时OP Collective 的资源不仅开放给 Optimism，还开放给插入超级链的许多不同的 op-chains，超级链生态系统可以在OP提供的基础架构上一同协作。超级链这个概念上OP Mainnet的资源优势再次发挥出来，美国头部的加密交易所Coinbase已经加入OP Stack的开发，并发了“OP-chain”base链，在6.19日，BNB也宣布基于OP Stack构建的opBNB测试网发布。
图：opBNB测试网上线
4、总结
OP在未来描绘的概念很宏大，即成为L2层面的以太坊本身，为整个生态可拓展性，在提供标准化，模块化，可定制的标准和代码，来支持以太坊生态的所有链和协议。若能尽快完成各个节点，OP将真正成为以太的凤凰，这需要建立在OP Stack的关键技术层面突破进度，以及是否能够领先其他对手的竞争身位去完成这一切。
五、回看Bedrock升级
1、Bedrock是什么？
Bedrock是OP Stack第一个正式版本的名字，在6月6日完成升级正式版本的名字。Bedrock 版本主要包含运行 L2 区块链所需的核心软件，其构建是为了模块化和可升级，重用以太坊的现有代码，并尽可能接近 100% 的以太坊等价物。
Bedrock主要带来了以下几个改进：
（1）进一步接近EVM等价：在Bedrock升级前，OP与以太坊的客户端代码差异在3000行左右，升级后差异被缩小到500行以内。
（2）进一步降低了费用：Bedrock 实施了优化的数据压缩策略，以最大限度地降低数据成本，移除了所有 L1 执行气体，将 L1 数据费用降低到理论上的最低值。这比以前版本的协议额外减少了 10% 的费用。
（3）缩短了存款时间：Bedrock 在节点软件中引入了对 L1 重组的支持，这大大减少了用户等待存款所需的时间。该协议的早期版本最多可能需要 10 分钟来确认存款。使用 Bedrock版本，理论上存款会在 3 分钟内确认。
（4）改进的证明模块化：Bedrock 从 OP Stack 中抽象出证明系统，以便 rollup 可以使用故障证明或有效性证明（*例如：zk-SNARK）来证明在 rollup 上输入的正确执行。这种抽象为Cannon未来的应用打下了基础。
（5）两步提款：加入一个提款步骤，要求用户提前发布他们的取款证明。用户必须等待一个有效的输出根被提议，这样取款证明才能在链上得到验证，一旦 7 天的等待期结束，用户就可以完成提款并领取资金。通过预先发布证明，它为链上监控工具提供了足够的时间来检测欺诈性取款证明并尝试采取纠正措施。普通用户也可以进行此监控
图：优化后的提款可视化流程，
2、Bedrock上线前后代币变化
在bedrock升级当天，OP迎来了代币大规模解锁后的短暂上涨，但很快持续大幅下跌，在6.20由于新的利好出现开始上涨。
图：OP近期价格走势
回顾一下近期的价格走势：根据OP的代币经济学，按计划在2023年5月30日会迎来2.86亿的代币解锁，主要来源于核心开发者和投资者，持币者面临很强的抛压，在5.29日后代币价格开始了近7天的震荡下跌，累计跌幅接近25%；6月6日当天，OP Mainnet宣布完成Bedrock升级，当天代币价格上涨10%；不巧的是，6月6日晚上SEC起诉Coinbase，并随后6月8日宣布了一份认定19种代币为证券的文件，虽然OP没有包含在内，但是这几天对美国监管的担忧，许多美国机构和投资者选择避险，抛售了手中代币，整个市场连续四五天大跌，作为Coinbase紧密合作伙伴的OP自然影响不小，跌幅接近40%；在经历了一周左右的横盘时间后，市场在6.20号又迎来了利好消息，华尔街资本开始启动美国自己的加密货币交易所，两天时间由BTC领涨，OP代币价格也被推回到SEC起诉之前的水平。
图：SEC监管后大量OP被转入Coinbase
3、Bedrock给生态带来了什么变化？
Bedrock升级后，最直观的变化就是费用的进一步降低。升级后每笔交易平均节省的L1费用相比于升级前提升了54.5%，在细分项上，NFT铸造、ERC20代币转移、以太坊转账、DEX trade相比升级前节约程度提升了超过60%。从折线图中可更加直观地看出升级对费用的影响。
图：Bedrock升级变化数据1
图：Bedrock升级变化数据2
六、展望坎昆升级
1、坎昆升级的最新进展
每次的以太坊重大升级都是Web3中最值得关注的大事，今年上半年的上海升级开启了一波LSD Summer，在6月最新的以太坊开发者会议（*2023.6.15–111次ACDC会议）最终确定了坎昆升级的的范围。包括EIP 4844（*proto-danksharding）和EIP 4788、EIP 6988、EIP 7044、EIP 7045和EIP 4788，其中最值得关注的当属以扩容为核心的提案EIP-4844。
2、EIP-4844是什么
以太坊当前最大的问题是可拓展性问题，L2赛道的核心就是进行以太坊扩容，现在主要通过Rollup的方案，尽量压缩和打包数据再传到L1链上，但随着区块链网络越来越繁荣，ETH的市场价格也较高，当前L2的费用还不能满足未来的需求。
原因需要挖掘L2的费用构成，L2gas费=L1部分+L2部分。因为当前Rollup方案最终需要把交易写入以太坊的Calldata，由以太坊节点处理并永远存储在链上，所以产生了L1部分费用一直是很昂贵的。想要进一步降低L2的整体费用，光靠L2项目不够，还需要L1以太坊方面进行优化。
以太坊长期解决扩容问题的方案是数据分片，但这需要相当长的时间才能完成实施与部署，Rollup在短期和中期，甚至是长期，会是以太坊唯一的去信任拓展解决方案。针对现在的情况，主要有两种解决方案，第一是降低现今执行调用数据的gas成本，第二是使用尚未实际分片但与分片数据类似的格式。过去的rollup都是围绕第一个解决方案，而EIP-4844的提出，可以让L2项目使用第二种解决方案。
EIP-4844的提案中引入一种新的交易格式blob，通过实现将在未来分片中使用的交易格式，而不是实际分片这些交易，但该格式在全分片中使用的格式完全兼容（*避免了未来全分片时Rollup方案的大升级）。Blob类似于临时性的拓展数据包来存储数据，而不用再写入Calldata，并通过新的方法来加密证明验证节点已经验证了Rollup数据的最小子集，而不像现在是全数据提交验证。blob相对于Calldata能存储的数据规模更大，费用更低（*单独定价），存储固定时间段（*1–3个月）后删除，将很大程度上降低L1部分的费用。
图：EIP-4844引入blob的示意图
3、坎昆升级与OP
以EIP-4844为核心的坎昆升级将会通过以太坊L1的优化来进行扩容，这会对整个L2赛道产生降费利好。
OP在6月份完成了Bedrock升级，进一步降低了费用，当前是整个L2赛道中费用最低的链，同时在Optimism的官方文件中了解到，OP深度参与了EIP-4844的推进，在OP Stack的模块化架构中也有所体现。作为与ETH核心开发者最近的项目，OP应当在坎昆升级后会率先高效适配，费用会进一步降低。
图：L2各链费用对比
相对于其他L2项目，ARB也有很强的利好预期。作为L2赛道TVL排名第一的生态，ARB具有很多龙头应用项目，比如GMX、RDNT、JOE等，这些项目具有较高的日活，交易量和更大的币价波动，这些直接和用户链接的应用，坎昆升级的带来的影响或将更加直观。
七、总结
当下OP Mainnet存在着排序器中心化、欺诈证明失效、网络生态活跃度有待进一步提高等问题，但OP Mainnet的新叙事宏大且在切实落地中。从规划中不难看出，OP Mainnet意图在2023完成下一代故障证明Cannon，为2024推进网络去中心化铺好道路，通过retroPGF资助和超级链聚合来扩大整个OP生态的影响力，当前retroPGF已进行到第三期，Coinbase与BNB chain已基于OP Stack各自发链。
刚刚完成的Bedrock让OP Mainnet切实推进新叙事节点达成并使网络进一步提效降费，市场给出了一定的反应。下半年的坎昆升级将成为整个L2赛道不容忽视重要事件，让我们乐观地期待OP 在坎昆升级中表现。
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3、 本文所涉及的数据与信息，是作者本人认为可靠的且目前能力范围内可以查询的公开信息撰写，虽力求但不保证信息的准确无误。
参考文献
1、《Optimism Docs》，Optimism
2、《OP Stack Docs》，Optimism
3、《CANNON CANNON CANNON: Introducing Cannon》，Optimism
4、《Fellowship of Ethereum Magicians》，Ethereum Magicians
5、《Optimism「成长史」：5 年时间估值达到 90 亿美元》，Block Beats
6、《深度解读 Optimism 扩容方案：基本架构、Gas 机制与挑战》，CatcherVC Research
7、《Bankless：一文探讨 Optimism 对模块化扩展的愿景 OP Stack》，Bankless
8、《百链齐放还是百链大战？聊聊OP Stack和焦虑的以太坊》，Jason Chen
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