Rollup的现在和将来

在过去几年里，区块链空间的需求一直在大幅增长，特别是随着DeFi应用程序的兴起和NFT市场在2021年的突然爆炸式增长。

因此，gas费用——用户为以太坊交易支付的成本——也大幅增加。2021年11月，以太坊的基本转账费用约为5美元，而DeFi交易(例如Uniswap)的费用可能超过100美元。对于普通用户来说，这些高成本可能非常令人沮丧，这也解释了为什么许多吞吐量更高、费用更低的区块链在最近几个月受到关注，例如Solana、Cardano或Binance Smart Chain。

为了适应不断增长的需求，扩大规模是必要的。扩展仅仅意味着提供更多的每秒交易(TPS)。区块链有两种方式可以做到这一点。

第一种方法是要么增加区块大小，要么减少区块之间的时间，或者两者兼得。这是Binance和Solana等高TPS区块链采用的解决方案。可以将交易数据看作是道路上的车辆，而节点则是检查点。检查站每小时只能处理这么多车。如果你想处理更多的流量，就需要建立更大的检查点。

用区块链术语来说，这意味着需要更强大的硬件来让节点处理交易，需要更多的磁盘空间来存储数据。当增加节点需求时，在某些时候会将普通的个体排除，最终只有几十个节点由企业实体运行。换句话说，你中心化了，这意味着你失去了审查阻力和安全性。

以太坊的安全模型依赖于个人电脑上运行的数万或数十万个节点。BTC的模式也是如此。对运行一个节点的低要求意味着更多的参与者：每个人都可以以很小的成本完成它。这种模式非常抵触审查制度：要强迫遍布全球的一万个人要比强迫十几个私人公司要困难得多。

Solana生态NFT项目DeGods设置为零版税:10月9日消息，Solana生态热门PFP项目DeGods宣布将版税比例设置为0%，之后将为其二代项目y00ts也设置为零版税。[2022/10/9 12:50:41]

去中心化模型也更能抵抗技术故障。最近，Solana经历了大约17个小时的中断。相比之下，去年夏天导致以太坊链暂时分裂的漏洞并没有导致网络离线，而是导致一些交易停滞。

为了避免危及安全或去中心化，可以遵循另一条扩展路径：第二层解决方案。第二层是运行在区块链基本网络之上的较小的网络，减轻了区块链的一些工作。

以太坊的扩展路径是开发一种称为Rollup的第二层(L2)解决方案。Rollup将交易的计算部分从基础(或L1)层移开，但在安全性方面依赖于L1。因此，Rollup可以每秒执行更多的交易，同时仍然保持以太坊的共识和安全模型。

那么Rollup是如何工作的呢? Rollup是由强大节点组成的小型网络，可以非常快速地执行交易，并且只使用基础层发布交易数据的压缩版本。回到我们的道路类比，想象一下高速地铁把乘客从城市的一个地方带到另一个地方。更快的运输时间，更少的个人汽车，因此更少的拥挤道路。这个类比的突破是，Rollup比地铁好得多：它们就像地铁，你可以坐上任何地方，直接去你想去的地方。神奇的地铁！

Rollup可以在L2网络中使用很少的节点，有时甚至只有一个节点。为什么?因为他们依赖L1达成共识和安全。换句话说，具有数十万节点的基础层仍然是决定Rollup是否诚实的层。

外媒：新一代正在加快推动旅游业采用加密支付:7月31日消息，越来越多旅游供应商开始接受比特币、狗狗币和其他加密货币支付。机票网站Cheapair.com、波罗的海航空和英国维珍银河早已接受比特币，在线旅游网站GetYourGuide通过BitPay开始接收狗狗币，联合创始人表示还在考虑接受其他加密货币。

即将发布的旅行应用程序Elude的联合创始人兼首席执行Alex Simon表示，新一代旅行者（Z世代和Alpha世代）正在寻找现代支付方式来预订旅行，通过比特币或其他加密货币购买机票或酒店的方式转变是不可避免的。（CNBC）[2021/8/1 1:27:10]

这个扩展路径专门用于每个层。基础层成为共识层和安全层。第二层是执行层。因此，基础层可以保持去中心化，而第二层可以提供更快的交易执行，因此每秒有更多的交易。由于以太坊是一个智能合约链，执行是主要的瓶颈。

总而言之，Rollup接收一批交易，在自己的机器上执行它们，并向基础层发送一些数据以更新其状态。然后继续下一批，以此类推。

有两种类型的Rollup，取决于它们如何在基础层上发布数据。

Optimistic Rollup压缩每个交易数据(按10倍左右)，并将该数据连同交易执行的结果发布到基础层。例如，由于执行智能合约而导致的账户余额变化。

Optimistic Rollup是“相信我!””类型。他们不会试图证明自己是诚实的。然而，如果有人不同意他们公布的结果，他们可以通过质押一些以太并发布欺诈证明来挑战Rollup。在基础层运行的一组智能合约将决定谁是对的，而被证明是错的一方将被削减其份额。

由于这种机制，Optimistic Rollup允许在每次发布后预定的“挑战”时间，通常是一周左右。实际上，这意味着将资金从基础层转移到Optimistic Rollup的用户可能要等几天才能取出资金。

这显然是一个痛点，但它正在由第三方解决，这些第三方可以保证立即获得Optimistic Rollup结果，并因此允许立即提取。事情仍在快速发展，所以我预计这个问题将在不久的将来得到解决。

Optimistic Rollup的主要吸引力在于其对开发人员的简单性。它们可以与以太坊的虚拟机完全兼容，因此只需很少或无需修改即可运行现有的智能合约。这使得像Arbitrum这样的公司可以在2021年推出一个完整的应用生态系统，其中包括从Aave到Uniswap等第三方的应用。

Optimism是今年推出的另一个大的乐观汇总，也支持一堆去中心化的应用程序和钱包。

第二种类型的Rollup是ZKRollup。ZK代表零知识。它是密码学的一个高级分支，目的是在不透露内容的情况下证明某些东西是正确的。ZK Rollup不会将每个交易的数据发布到基础层。相反，他们发布一个加密证明——称为有效性证明——表明Rollup的新状态确实是处理的一批交易的结果。

生成有效性证明需要复杂的计算，但结果非常小，而且很容易被基础层的规则节点“检查”。这意味着，与Optimistic Rollup不同，对一批交易不存在“等待时间”。如果有效性证明是正确的，那么它将在基础层上被接受，并继续进行Rollup。特别是，用户可以毫不延迟地从Rollup中提取资金到基础层。

另一方面，由于其数学复杂性，ZK Rollup往往比Optimistic Rollup更具应用程序特定性。在 ZK rollup 上部署特定的 DeFi 应用程序比在乐观的应用程序上部署需要更多的工作。至少在目前，ZK Rollup并不提供所有智能合约的通用解决方案。

那么，这一切对以太坊的终端用户有什么影响呢? Rollup为用户提供了更快、更便宜的体验。更便宜是因为来自第1层的费用分摊到许多交易中，更快是因为Rollup可以在将当前批量处理发布到基层之前保证交易的结果。

这就是为什么使用这两种Rollup的应用程序在过去几个月里的活动显著增加的原因。例如，Arbitrum的总锁定价值(TLV)从2021年9月初的6000万美元上升到两个月后的26亿美元!

展望未来，以太坊可扩展性路径的另一个组件是分片。分片是将验证任务拆分为多个节点子集的过程，每个子集只验证部分交易。这个过程将允许同时验证更多的交易，而不会增加对单个节点的需求，但是要在不损害安全性的情况下正确实现是很复杂的。基本上，这是区块链的并行处理。

以太坊预计在权益证明之后的2023年左右实现64分片解决方案。这将使基础层的可用数据成倍增加，从而提供更多的空间供Rollup使用，从而进一步扩展以太坊!

换句话说，分片和Rollup的效果被设计成相互叠加，推动以太坊进入非常高的TPS领域:理论上，在每秒10,000到100,000个交易之间。当然，这依赖于合并(转移到权益证明)和分片的发生没有任何重大问题。目前这只是一条路，但很有希望。

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