Base：Coinbase 的 L2 如何為去中心化應用擴展以太坊？

理解以太坊的擴展挑戰

以太坊作為開創性的去中心化智慧合約平台，透過賦予開發者創建去中心化應用程式（dApps）的能力，徹底改變了無數產業。其強大的安全性、全球可訪問性以及廣大的開發者社群，鞏固了其作為去中心化網路骨幹的地位。然而，以太坊的成功也帶來了重大挑戰，主要集中在其高效擴展的能力上。

區塊鏈三難困境（The Blockchain Trilemma）

以太坊擴展難題的核心在於「區塊鏈三難困境」，這一概念主張去中心化網絡在任何給定時間只能實現三個理想屬性中的兩個：去中心化、安全性和可擴展性。以太坊的設計優先考慮去中心化和安全性，依賴龐大的節點網路來驗證交易並保護網路。雖然這種方法使其具有極強的韌性和可信度，但也固有地限制了其交易吞吐量並增加了營運成本，特別是在高需求期間。

第一層（Layer 1）限制如何影響 dApps

以太坊第一層（L1）的固有限制直接影響了 dApps 的可行性和使用者體驗：

• 高昂的 Gas 費用： 交易手續費（稱為「Gas」）以以太幣（ETH）支付，用以補償網路驗證者處理交易。當網路擁堵時，Gas 價格會飆升，使簡單的互動對許多使用者來說也變得昂貴得令人卻步。這扼殺了微型支付、遊戲和社交應用等領域的創新，在這些領域中，頻繁且低成本的交易至關重要。
• 緩慢的交易吞吐量： 以太坊 L1 每秒大約只能處理 15-30 筆交易（TPS）。與處理數千 TPS 的傳統支付系統相比，這種有限的容量導致確認時間長，使用者體驗令人沮喪，特別是對於需要快速互動的 dApps 而言。
• 網路擁堵： L1 的高需求會導致瓶頸，造成交易延遲和整體的反應遲緩。開發者面臨著設計能在這種條件下有效運作的 dApps 的挑戰，這往往導致功能或使用者參與度的妥協。
• 大規模採用的障礙： 高成本和慢速度為主流使用者和開發者創造了重大障礙。dApps 若要與傳統的中心化服務競爭，必須提供同等（或更優）的速度和可負擔性。

這些挑戰強調了對擴展解決方案的迫切需求，這些方案必須在克服吞吐量限制的同時，保留以太坊的核心優勢。這正是 Base 等第二層（Layer 2, L2）解決方案發揮作用的地方。

Base 簡介：Coinbase 邁向第二層的飛躍

Base 代表了全球最大加密貨幣交易所之一 Coinbase 在以太坊第二層擴展領域的戰略性重大舉措。它不僅僅是另一個 L2；它是一個帶有特定願景設計的平台：將數百萬使用者帶入去中心化的未來，並支援 Coinbase 自身蓬勃發展的鏈上產品。

什麼是 Base？

Base 是一個建立在 Optimism 的 OP Stack 之上的以太坊第二層區塊鏈。作為 L2，其主要功能是在以太坊主鏈（L1）之外處理交易，然後將它們打包（Batch）在一起，將壓縮後的摘要提交回 L1 進行最終結算。這種計算工作的「外包」極大地降低了成本並提高了速度，有效地擴展了以太坊的容量，同時不損害其基礎安全性。

Base 的關鍵特徵：

• 以太坊 L2： 受益於以太坊的安全性與去中心化。
• 由 OP Stack 驅動： 利用強大且開源的開發框架。
• Coinbase 背書： 由產業巨頭開發並提供支援。
• EVM 相容： 允許熟悉以太坊虛擬機（EVM）的 dApps 輕鬆遷移與開發。
• 無原生代幣： 運作時不發行自己的網路代幣，使用 ETH 支付 Gas。

Base 背後的動機

Coinbase 決定推出 Base 是多方面的，且深植於其加密貨幣採用的長期戰略：

1. 擴展 Coinbase 的鏈上產品： Coinbase 擁有一套日益增長的去中心化產品和服務，從自託管錢包到 NFT 市場。直接在以太坊 L1 上運行這些產品將導致過高的成本和效能問題。Base 為這些產品提供了成本效益高且高效的基礎設施，確保流暢的使用者體驗。
2. 促進更廣泛的加密貨幣採用： 透過提供更便宜、更快且對開發者更友好的環境，Base 旨在降低使用者和建築者的准入門檻。這與 Coinbase 透過將更多人引入加密生態系統來增加世界經濟自由的使命相一致。
3. 賦能新的 dApp 使用場景： L1 的限制約束了可以蓬勃發展的 dApp 類型。隨著 Base 增強的可擴展性，新類別的 dApps——如複雜的鏈上遊戲、社交媒體平台和即時金融應用——變得可行，釋放了尚未開發的創新。
4. 「鏈上超級鏈」（Onchain Superchain）願景： Coinbase 積極參與由 Optimism 領頭的「超級鏈」願景。這一願景構想了一個由相互連接、標準化的 L2（均建立在 OP Stack 上）組成的網路，它們可以無縫地通訊並共享流動性。Base 的參與使 Coinbase 處於這個互操作性未來的最前沿。

Base 不僅僅是一個技術解決方案；它是一個戰略性的基礎設施佈局，旨在橋接傳統金融與去中心化世界，利用 Coinbase 龐大的使用者群和品牌知名度來加速鏈上應用程式的採用。

技術基礎：Optimism 的 OP Stack

Base 架構的核心是 Optimism OP Stack，這是一個模組化且開源的開發框架。理解 OP Stack 對於掌握 Base 的運作方式及其未來增長潛力至關重要。

什麼是 OP Stack？

OP Stack 是一系列標準化的開源模組，可以組合起來構建自定義的第二層區塊鏈，特別是樂觀卷軸（Optimistic Rollups）。它不是單一的區塊鏈，而是用於創建屬於「超級鏈」生態系統之鏈條的工具包。Stack 的每個組件（例如執行層、結算層、數據可用性層）都可以更換或自定義，提供了極大的靈活性。

OP Stack 的關鍵方面：

• 模組化設計： 允許開發者選擇並結合不同的模組（例如自定義費用結構、替代數據可用性層）以適應其特定需求。
• 開源： 促進透明度、社群貢獻和共享創新。
• 共享安全性與治理（未來）： 旨在實現一個未來，讓建立在 OP Stack 上的鏈可以共享共同的橋接基礎設施、排序器（Sequencer），甚至可能是治理機制，從而增強互操作性和安全性。
• 「超級鏈」願景： 最終目標是創建一個相互連接的 L2 網路，感覺就像一條單一、統一的鏈，實現資產和訊息在它們之間的無縫轉移。

Base 如何受益於 OP Stack

Base 選擇在 OP Stack 上構建提供了幾個戰略優勢：

• 利用經過實戰測試的 Rollup 技術： Optimism 多年來一直是領先的樂觀卷軸技術，不斷完善其技術和安全措施。透過使用 OP Stack，Base 繼承了這項成熟的技術，避免了從頭開始構建新 Rollup 的需求，並最小化了潛在漏洞。
• 與其他 OP Stack 鏈的互操作性： 隨著更多鏈採用 OP Stack（如 Optimism 主網、Zora Network），Base 本質上將與它們更具互操作性，促進資產和數據在超級鏈上的流動。這創造了一個更具流動性且連接更緊密的生態系統。
• 更快的開發與迭代： OP Stack 的模組化特性允許更快速的升級和新功能的實施，使 Base 能夠迅速適應不斷變化的使用者需求和技術進步。
• 透過以太坊獲得強大安全性： 雖然 Base 在鏈下處理交易，但其安全性最終源於以太坊 L1。OP Stack 的設計確保所有交易數據都發佈回以太坊，並由以太坊的權益證明（PoS）共識機制保護。

樂觀卷軸（Optimistic Rollup）機制運作原理

Base 作為樂觀卷軸，透過一套特定的機制來擴展以太坊：

1. 鏈下交易處理：

   • 使用者將交易提交給 Base，然後由 Base 的排序器（負責排序和執行交易的節點）進行處理。
   • 這些交易在 Base 網路上快速發生且費用低廉，獨立於以太坊 L1 的擁堵情況。

2. 打包與壓縮：

   • Base 的排序器不是將單個交易發送到以太坊 L1，而是將數百或數千筆交易收集到一個單一的「批次」（Batch）中。
   • 該批次隨後被壓縮，以最小化需要發佈到 L1 的數據量。

3. 發佈到以太坊 L1：

   • 壓縮後的交易批次作為單筆交易提交到以太坊 L1。這單筆 L1 交易實際上代表了許多 L2 交易，顯著降低了每筆交易的整體 Gas 成本。
   • 至關重要的是，重建 L2 狀態所需的所有交易數據都在以太坊 L1 上可用，確保了數據可用性和抗審查性。

4. 樂觀假設與欺詐證明（Fraud Proofs）：

   • 樂觀卷軸基於一個「樂觀」假設運作：批次內的所有交易都被推定為有效，除非被證明並非如此。
   • 在批次發佈到 L1 後，會有一個「挑戰期」（通常為 7 天）。在此期間，任何人如果檢測到批次中的無效交易，都可以提交「欺詐證明」。
   • 如果欺詐證明成功，無效批次將被撤銷，提交該批次的排序器將受到懲罰。這種機制激勵排序器誠實行事，並確保 L2 狀態的完整性。

5. 效率提升： 透過聚合交易並依賴帶有欺詐證明的樂觀驗證，Base 可以實現比以太坊 L1 顯著更高的交易吞吐量和更低的成本，使 dApps 更加易於訪問且負擔得起。

Base 如何為去中心化應用程式擴展以太坊

Base 透過利用 OP Stack 實施樂觀卷軸技術，在幾個關鍵方面直接解決了以太坊的擴展限制，從根本上改變了 dApp 開發和使用者互動的版圖。

降低交易成本

Base 對於 dApps 最直接且最具影響力的好處之一是交易费用的劇烈下降。

• 交易聚合： 透過將數百或數千筆 L2 交易打包進單一 L1 交易中，與以太坊 L1 互動的固定成本被分攤到許多使用者身上。這意味著每個使用者支付的不是完整的 L1 Gas 成本，而只是其中的一小部分。
• 較低的 Gas 費： 交易的實際執行發生在 Base 上，Base 的容量更高且需求壓力低於 L1。這本質上導致 Base 網路本身的 Gas 價格更低。
• 對微型交易和高頻 dApps 的好處： 對於區塊鏈遊戲、社交 dApps 或涉及頻繁小額交易的 DeFi 協議，Base 使這些互動在經濟上變得可行。使用者可以更自由地參與，而無需時刻擔心高昂的 Gas 成本，從而帶來更豐富且更具動態的體驗。

增加交易吞吐量

Base 極大地提高了以太坊每秒可以處理的交易數量，從個位數的 L1 TPS 提升到 L2 上潛在的數千 TPS。

• 更高的每秒交易數（TPS）： 透過鏈下處理交易並僅在 L1 上結算批次，Base 顯著提高了有效 TPS。這打破了困擾以太坊 dApps 的瓶頸，使它們能以接近傳統網路應用程式的速度運作。
• 賦能更複雜且活躍的 dApps： 需要高頻更新、即時互動或處理大量使用者數據的應用程式現在可以蓬勃發展。例如：
  • 高交易量 DeFi： 更頻繁的交易、複雜的策略和自動化做市。
  • 互動式遊戲： 即時資產轉移、遊戲內行動和更具動態的玩法。
  • 社交網路： 在沒有高昂成本的情況下進行頻繁發文、點讚和評論。
  • 供應鏈與企業解決方案： 高效記錄眾多細微的數據點。

增強的開發者體驗

Base 旨在對開發者高度友好，使構建和部署 dApps 變得更容易且更具成本效益。

• EVM 相容性： Base 與以太坊虛擬機（EVM）完全相容。這意味著熟悉 Solidity、Web3.js、Ethers.js 和其他以太坊工具的開發者可以輕鬆部署現有的智慧合約，或在 Base 上開發新的合約，且只需極少的修改。對於現有的以太坊開發者來說，學習曲線幾乎不存在。
• 較低的部署成本： 在 Base 上部署智慧合約比在以太坊 L1 上便宜得多，允許開發者更快地迭代、進行更多實驗並部署更複雜的應用，而不會產生巨大的初始基礎設施成本。
• 接觸 Coinbase 使用者群（間接）： 雖然 Base 是一個開放、無需許可的網路，但它與 Coinbase 的關聯提供了一個獨特的優勢。Coinbase 現有的數百萬使用者代表了建立在 Base 上的 dApps 的巨大潛在受眾，有助於更輕鬆的引導和更廣泛的採用。
• 創新的開放生態系統： 透過提供可擴展的基礎，Base 鼓勵開發者構建以前因效能或成本約束而在 L1 上不切實際的新型 dApps。這為創意和顛覆性的去中心化應用營造了一個充滿活力的環境。

承襲安全性

至關重要的是，Base 並未為了實現可擴展性而在安全性上妥協。它繼承了以太坊 L1 強大的安全保證。

• 利用以太坊共識： Base 交易最終在以太坊上結算，這意味著它們受益於以太坊的權益證明共識機制，該機制由數千名去中心化驗證者和價值數百億美元的質押 ETH 保護。
• L1 上的數據可用性： Base 的所有交易數據都會發佈到以太坊 L1。這確保了即使 Base 的排序器離線，Base 的完整狀態也可以從 L1 上的數據中重建，防止審查並確保可恢復性。
• 欺詐證明的重要性： 樂觀卷軸機制及其挑戰期和欺詐證明充當了關鍵的安全層。它確保 Base 上任何惡意或錯誤的狀態轉換都能被檢測並撤銷，最終在以太坊 L1 上執行正確的狀態。這使得 Base 從長期來看與以太坊 L1 一樣安全。

透過結合降低的成本、提高的速度、開發者友好性以及 L1 安全性繼承，Base 為 dApps 的繁榮和觸及大眾提供了強大的平台，以真正有意義的方式擴展了以太坊。

Base 的戰略定位與生態系統

Base 不僅僅是一個技術解決方案；它是加密貨幣領域主要參與者支持下的一項戰略定位計劃。這種背景結合其開放性，塑造了其在更廣泛生態系統中的獨特角色。

數百萬 Coinbase 使用者的橋樑

Coinbase 的參與或許是 Base 最顯著的特徵。這直接轉化為幾個戰略優勢：

• 引導新使用者進入 dApps： Coinbase 是全球數百萬加密貨幣使用者的主要法幣入金渠道（fiat-onramp）。透過 Base，Coinbase 有潛力為這些使用者創建極其無縫的路徑，讓他們從中心化交易所活動過渡到去中心化應用程式。想像一個未來：使用者在 Coinbase 上購買 ETH，並能以極小的摩擦力使用它來與 Base 上的 dApp 互動，這一切都在熟悉的 Coinbase 品牌體驗中完成（例如透過 Coinbase Wallet 整合）。
• 整合 Coinbase 產品： Base 是 Coinbase 自身進軍去中心化空間的基礎設施。這包括現有產品如 Coinbase Wallet，以及未來可能與 Coinbase 交易所或其他服務的整合，為其使用者創造全方位的「鏈上超能力」體驗。
• 無縫法幣到加密貨幣到 dApp 體驗的潛力： 長期願景是簡化 L1/L2 橋接和 Gas 費用的複雜性，使 dApp 的使用體驗像使用傳統 Web2 應用一樣流暢。Coinbase 擁有豐富的使用者介面經驗和監管合規性，具有實現這一目標的獨特地位。

營造開放、協作的環境

儘管有企業背景的支持，Base 仍致力於開放和無需許可的哲學。

• 無原生代幣： Base 最顯著的決定之一是明確計劃「不」發行網路代幣。這將其與許多依賴原生代幣進行治理、質押或支付費用的 L2 區分開來。
  • 影響： 這意味著 Base 上的 Gas 費用以 ETH 支付，使其經濟動機與以太坊直接對齊。它消除了與新網路代幣相關的投機元素，並鼓勵開發者和使用者純粹關注鏈上 dApps 的效用和功能。它還透過減少使用者需要獲取或管理的代幣種類來簡化使用者體驗。
  • 專注於效用： 由於無需分發或管理代幣，Base 可以集中精力構建一個強大、安全且對開發者友好的平台，基於價值和效用而非投機興趣來促進有機增長。
• 鼓勵多樣化的 dApp 開發： Base 旨在成為通用的 L2，歡迎各種類型的 dApps。這促進了一個充滿活力且多樣化的生態系統，從 DeFi 和 NFT 到遊戲、社交媒體和企業解決方案。
• 支持公共產品： Base 已承諾將其排序器收入的一部分回饋給超級鏈生態系統的公共產品資助，展現了其支持造福所有 OP Stack 鏈的基礎技術和社群的承諾。

現狀與未來展望

自推出以來，Base 迅速獲得了顯著的關注和活躍度。

• 現有的 dApps 和項目： 越來越多的 dApps 已在 Base 上部署，包括著名的 DeFi 協議、NFT 市場、遊戲項目和新的社交應用。這種迅速的採用證明了市場對可擴展、成本效益高的以太坊環境的需求。
• 進一步去中心化的路線圖： 雖然 Base 目前使用由 Coinbase 運營的中心化排序器，但長期路線圖（與 Optimism 的願景一致）包括將排序器集去中心化。這將進一步增強抗審查性和韌性，邁向一個真正無需許可且去中心化的網路。
• 在更廣泛「超級鏈」中的角色： Base 對 OP Stack 和超級鏈願景的承諾，使其成為未來互連 L2 網路的關鍵組件。隨著超級鏈的演進，Base 使用者和 dApps 將受益於更廣泛生態系統中的無縫互動和流動性共享。

解決常見問題與考量

與任何新興的區塊鏈技術一樣，使用者和開發者通常對實際操作、經濟模型以及與現有解決方案的比較存有疑問。

將資產橋接到 Base

要在 Base 上使用 dApps，使用者需要將其資產（主要是 ETH 和 ERC-20 代幣）從以太坊 L1 轉移到 Base L2。

• 橋接過程： 這通常涉及使用「橋接」（bridge）應用程式。官方的 Base Bridge 是最安全且被推薦的選擇。當使用者透過橋接發送資產時：
  1. 資產在以太坊 L1 上被鎖定。
  2. 等量的資產在 Base L2 上被鑄造。
  3. 使用者在其 Base 錢包中收到 L2 資產。
• 橋接安全性： 橋接是 L2 生態系統的關鍵組成部分，如果設計不安全，則代表潛在的脆弱點。官方 Base Bridge 建立在經過實戰測試的智慧合約之上，並繼承了 Optimism 基礎設施的安全性。儘管如此，使用者應始終保持謹慎並使用受信任的橋接器。
• 提款期： 由於樂觀卷軸的欺詐證明機制，將資產從 Base 提回以太坊 L1 涉及一個「挑戰期」，通常為 7 天。這段等待期是必要的，以便允許提交並解決任何潛在的欺詐證明。雖然存在更快但可能更昂貴的「快速橋」（通常是由第三方服務提供流動性），但它們也帶有自身的風險。

不發行原生代幣

Base 決定不發行自己的網路代幣，這與許多其他 L2 相比是一個重大轉變，並具有多重含義：

• 以 ETH 支付 Gas： Base 上的所有交易費用均以 ETH 支付。這加強了 Base 與以太坊之間的經濟聯繫，對齊了激勵措施，並減少了使用者僅為了支付 Gas 而需要獲取另一種特定代幣的需求，簡化了使用者體驗。
• 對治理的影響： 由於沒有原生代幣，Base 的治理可能採取與基於代幣的模型不同的形式。它可能涉及 Coinbase 的直接參與、社群論壇或不依賴代幣所有權的委託投票機制。Base 所貢獻的 OP Stack 廣泛治理也發揮著作用。
• 激勵與使用者體驗： 缺乏代幣消除了通常與早期 L2 採用相關的投機激勵。相反地，Base 依靠其效用、低成本和 Coinbase 的支持來吸引使用者和開發者。對於使用者來說，這意味著在與 dApps 互動時，較不需要擔心代幣價格的波動。
• 專注於生態價值： 透過不發行代幣，Base 傳遞了一個訊號，即它專注於為更廣泛的以太坊生態系統和 Coinbase 的產品套件創造價值，而不是透過新代幣獲取價值。

與其他 L2 的比較

L2 版圖多樣且演進迅速，存在各種擴展解決方案，如 Arbitrum、Polygon PoS、zkSync、Starknet 等。

• 多樣化的技術： 這些 L2 採用不同的底層技術，例如樂觀卷軸（如 Base 和 Arbitrum One）或零知識卷軸（Zero-Knowledge Rollups，如 zkSync 和 Starknet）。每種技術在安全性、速度、最終性和開發複雜性方面都有其權衡。
• Base 的獨特優勢：
  • Coinbase 支持： Coinbase 龐大的資源、使用者群和品牌信任為 Base 提供了獨特的競爭優勢和明確的主流採用路徑。
  • OP Stack 整合： 作為超級鏈願景的一部分，Base 具備在不斷增長的 OP Stack 鏈生態系統中實現深層互操作性和共享安全性的優勢。
  • 無原生代幣： 視個人觀點而定，這既可以被視為優勢（簡單性、與 ETH 對齊），也可以被視為潛在缺點（對早期採納者的直接投機激勵較少）。

Base 憑藉其戰略定位和母公司的實力脫穎而出，旨在透過專注於使用者體驗、開發者友好性和廣泛的可訪問性，在擴展解決方案市場中開闢出一個重要的利基市場。

Base 對以太坊 dApps 的轉革性影響

Base 作為一個可擴展、成本效益高且對開發者友好的以太坊第二層解決方案的出現，對去中心化應用程式的未來具有深遠影響。它解決了阻礙主流採用和創造力的核心痛點，為鏈上創新的新時代鋪平了道路。

擴大使用場景

透過劇烈降低交易成本並提高吞吐量，Base 釋放了全新類別的 dApps 並增強了現有應用：

• 遊戲： 真正的鏈上遊戲體驗變得可行，遊戲中的每一個動作（物品製作、角色移動、資源收集）都可以是低成本的交易。這促進了完全去中心化的遊戲經濟和所有權。
• 社交媒體： 去中心化社交網路可以蓬勃發展，允許使用者頻繁發文、分享和互動，而不會產生過高的費用，這有可能以抗審查和使用者擁有的內容模型挑戰中心化平台。
• 消費級應用： 微型支付系統、忠誠度計劃和其他需要頻繁小額交易的面向消費者的應用現在可以建立在鏈上，提供更大的透明度和使用者控制權。
• 企業解決方案： 企業可以利用區塊鏈進行供應鏈追蹤、數據完整性和公司間協議，而在以往，高交易量使得在以太坊 L1 上實施這些方案並不切實際。

驅動大規模採用

Base 的使命與 Coinbase 的願景高度一致，即加速去中心化技術的大規模採用。它透過以下方式實現這一點：

• 降低使用者的准入門檻： 降低的 Gas 費用使全球受眾（無論其經濟能力如何）都能使用 dApps。能在不擔心高昂交易成本的情況下與 Web3 應用互動，是使用者獲取的關鍵轉折點。
• 賦能主流產品整合： 透過為 Coinbase 自身的去中心化產品提供基礎設施，並降低 dApp 開發門檻，Base 促進了區塊鏈技術向主流產品和服務的整合，縮小了傳統與去中心化數位體驗之間的差距。
• 簡化的使用者體驗（未來）： 雖然目前的 L2 互動仍涉及一些複雜性（如橋接），但超級鏈願景和 Coinbase 的產品開發努力旨在簡化這些過程，創造一個可與 Web2 應用媲美的無縫且直觀的使用者體驗。

Base 不僅僅是一個技術升級；它是一個戰略性的基礎設施倡議，旨在將以太坊去中心化經濟的好處帶給更廣泛的受眾。透過為 dApps 提供一個強大、安全且易於訪問的平台，Base 正在幫助實現可擴展、使用者友好且真正去中心化的網路願景。它作為以太坊演進中的關鍵組件，展示了 L2 解決方案對於釋放區塊鏈技術在 dApps 及其他領域全部潛力的必要性。