以太坊作为全球领先的智能合约平台，支撑着包括去中心化金融（DeFi）、非同质化代币（NFT）、游戏、社交媒体等多样化的去中心化应用（DApp）。然而，以太坊也面临着高 Gas 费用、低吞吐量和网络拥堵等挑战，限制了其扩展性和用户体验。
为解决这些问题，许多项目致力于开发 Layer-2 解决方案，旨在不牺牲安全性和去中心化的前提下扩展以太坊。Layer-2 方案是在以太坊之上运行的协议，将交易转移到链下处理，同时定期向主链提交证明或状态快照。这种方式既能实现更快、更便宜的交易，又能继承以太坊的安全性和终局性。
Optimism 正是这样一个项目，它使用乐观汇总（Optimistic Rollups）技术来扩展以太坊。
什么是 Optimism？
Optimism 是一个基于乐观汇总技术的 Layer-2 区块链，通过利用以太坊主网的安全性，显著降低 Gas 费用并提高交易速度，从而帮助扩展以太坊生态系统。
Optimism 设计上与以太坊虚拟机（EVM）兼容，这意味着任何在以太坊上运行的智能合约或 DApp 只需少量修改即可在 Optimism 上运行。此外，Optimism 支持快速提款功能，用户可在几分钟内将资金从侧链转移回主链，无需等待挑战期结束。
该协议由前 Plasma 研究团队创立，最初名为 Plasma Group，后更名为 Optimistic Ethereum，最终定为 Optimism。团队在认识到 Plasma 技术的局限性后转向了乐观汇总方案。
Optimism 于 2020 年 9 月推出测试网，2021 年 1 月上线主网。目前已有许多知名协议和 DApp 集成并利用其扩展性和兼容性优势，例如：
- Synthetix：合成资产平台，支持用户交易加密货币、大宗商品、股票和指数等资产而无需持有底层资产。
- Uniswap：去中心化交易所（DEX），通过自动做市商（AMM）模型实现任意 ERC-20 代币对的兑换。
- Velodrome：基于 AMM 的 DEX，提供杠杆交易和永续合约功能。
- Chainlink：去中心化预言机网络，为智能合约提供可靠和安全的数据馈送。
- MakerDAO：去中心化借贷平台，用户可通过抵押 ETH 或其他代币借入稳定币 DAI。
- Aave：去中心化借贷协议，支持多种资产和功能，如闪电贷、利率交换和流动性挖矿。
Optimism 的工作原理
Optimism 通过乐观汇总技术在链下处理交易，同时在链上维护安全性和终局性。该技术基于两个核心假设：
- 大多数交易是有效且诚实的。
- 如果存在无效或欺诈交易，会有人挑战它。
具体运作流程如下：
- 用户将交易发送至 Optimism 侧链，该侧链运行名为 OVM（Optimistic Virtual Machine）的 EVM 兼容执行环境。
- 侧链根据智能合约逻辑执行交易并更新系统状态。
- 侧链定期将交易状态根发布到主链，作为有效性证明（称为汇总区块）。
- 主链默认接受汇总区块有效，除非有人在特定时间窗口（通常为一周）内提供欺诈证明进行挑战（称为乐观假设）。
- 若发生挑战，主链验证欺诈证明并回滚无效交易（称为裁决过程）。
- 若无挑战，汇总区块最终确认，交易在主链上结算。
通过这种机制，Optimism 能够实现比主链更快、更便宜的交易，同时保持安全性和终局性。但也存在一些权衡：
- 用户从侧链提款至主链需等待挑战期结束，可能长达一周或更久（如有争议或网络拥堵）。
- 用户需信任有足够多的挑战者监控侧链并在需要时提供欺诈证明，这需要经济激励和挑战者之间的协调。
- 用户在侧链和主链交互时需面对不同的用户界面和工具，可能带来一些困惑和操作摩擦。
Optimism 代币（OP）的功能
Optimism 拥有原生代币 OP，这是一种 ERC-20 代币，主要用于协议治理。OP 持有者可通过投票或委托投票参与协议决策，还可通过质押代币获得奖励并维护网络安全。
OP 于 2022 年 5 月 31 日通过追溯空投向早期用户分发。总供应量为 42.9 亿枚，其中 8% 处于流通状态，其余代币分配予团队、投资者、生态合作伙伴和公共产品资助者。
OP 代币在 Optimism 协议中具有以下功能：
- 治理：OP 持有者可对协议参数、升级、集成等提案进行投票，也可将投票权委托给代表其利益的用户或实体。
- 质押：OP 持有者可质押代币获取奖励并维护网络安全。质押者帮助验证侧链交易，并在需要时于主链提供欺诈证明，同时分享用户使用 Optimism 产生的费用。
- 公共产品资助：OP 持有者可将部分奖励分配给资助公共产品项目，这些项目有益于 Optimism 生态或以太坊整体，包括研发、教育、社区建设等。
OP 代币旨在协调 Optimism 协议所有参与者的激励，形成促进创新、协作和增长的正向反馈循环。
如何使用 Optimism？
要使用 Optimism，用户需将 Optimism 网络添加到 MetaMask 钱包，并通过官方桥接将代币从以太坊转移至 Optimism。该桥接支持 ETH 和任何 ERC-20 代币在两条链之间转移，存款和取款过程约需 7 分钟。
完成桥接后，用户即可通过 MetaMask 钱包与支持 Optimism 的任何协议或 DApp 交互，还可使用 Optimism 区块浏览器或 Etherscan 监控交易和余额。
使用 Optimism 的主要优势包括：
- 更低 Gas 费用：相比以太坊，用户可节省高达 90% 的 Gas 费用，使得交互各种协议和 DApp 更经济实惠。
- 更高吞吐量：Optimism 的高容量带来更快的交易速度，提升用户体验并减少网络拥堵。
- EVM 兼容性：用户可直接使用以太坊上的智能合约或 DApp，无需重写或重新部署，降低了开发者和用户的迁移门槛。
- 快速提款：用户可在几分钟内从 Optimism 提款至以太坊，而其他 Layer-2 方案通常需要数小时或数天，提供了更大的灵活性和流动性。
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Optimism 面临的挑战与机遇
尽管 Optimism 仍处于发展和采用的早期阶段，但已成为以太坊领先的扩展解决方案之一。然而，在其发展道路上仍面临一些挑战与机遇：
- 采用度：主要挑战在于吸引更多用户和开发者使用其平台，这需要 Optimism 及其生态合作伙伴加大教育、宣传和营销力度。
- 竞争：需与提供类似或不同特性的其他 Layer-2 方案竞争，如 zk-Rollups（如 ZKSync）、Validium（如 Immutable X）或侧链（如 Polygon），这就要求持续创新、改进和差异化。
- 集成：重大机遇在于与更多已有庞大用户基础或高需求的协议和 DApp 集成（如 Compound、Curve 或 OpenSea），从而增强网络效应、价值主张和用户留存。
- 创新：另一机遇在于利用其扩展性和兼容性优势探索新特性和用例，如游戏、NFT、社交代币等，以扩大市场潜力和用户多样性。
常见问题
Optimism 如何保证交易安全？
Optimism 依赖以太坊主网的安全性，所有交易状态根会定期提交至主链。任何人可在挑战期内质疑欺诈交易，通过提供欺诈证明维护系统 integrity。
OP 代币有哪些实际用途？
OP 主要用于治理投票、质押奖励和资助公共产品。持有者能直接影响协议发展，同时通过质押获得收益，并支持生态长期建设。
使用 Optimism 需要完全信任挑战者吗？
虽然理论上依赖挑战者监控网络，但经济激励设计确保了足够多的参与者会维护系统安全。用户也可选择自行验证交易或委托信任的实体代理。
Optimism 与其他 Layer-2 方案有何不同？
最大特色在于 EVM 完全兼容性和快速提款机制。相比 zk-Rollups 需复杂密码学证明，乐观汇总更易实现现有应用迁移，且用户体验更接近主网。
普通用户如何开始使用 Optimism？
只需配置 MetaMask 网络并通过官方桥接存入资金，即可访问所有支持的应用。操作界面与以太坊高度一致，学习成本较低。
Optimism 的未来发展重点是什么？
团队专注于提升网络性能、降低费用、扩大生态集成，并通过 OP 代币经济加强去中心化治理和社区驱动创新。
结语
Optimism 作为一种有前景的以太坊 Layer-2 解决方案，在保持主链安全性和终局性的同时，提供了高速、低成本的交易体验。其活跃的生态系统覆盖交易、借贷、预言机服务等多种用例，而 OP 代币则赋予用户参与治理和赚取收益的机会。尽管面临采用、竞争等挑战，但通过持续集成和创新，Optimism 有望显著提升以太坊的扩展性和性能，为用户创造更优越的区块链体验。