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最近,Vitalik在社交媒体上发布了《以rollup为中心的以太坊路线图》一文,让Rollup这一技术

1. Rollup节点,负责监听并收集用户的Rollup交易,同时也负责对Rollup交易进行验证;2. 验证节点,负责在必要时对Rollup交易及其内部所有进行验证,并将验证结果同Rollup所提交的结果对比;3. 交易确认窗口期、质押奖惩机制和Rollup节点竞选机制。

Rollup根据具体的技术分支,可以细分为OptimisticRollup、ZKRollup和FuelRollup等,而整个以太坊生态中又以前两种Rollup技术最为广泛应用。

OptimisticRollup该Rollup方案以“Optimistic”整个网络的Rollup设计是基于乐观环境的——即假设网络的整体环境相对安全,不存在恶意的情况。在这种假设下,网络可以以非常高效的方式完成交易验证,大幅提高TPS及验证效率。

但完全无恶意的假设是不存在的,复杂的网络社会环境不可能长期存在“无恶意行为”,因此OptimisticRollup设计了DTD(挑战期)及挑战,如果有用户发现Rollup节点存在恶意行为,打包了恶意交易或者篡改了交易,那么它可以在挑战期结束前发起一次挑战交易,指明某一Rollup区块存在恶意交易。

如果验证节点进行验证后发现确有此事,那么不仅该Rollup区块会无法上链,所有基于该Rollup区块延伸的区块都会被回滚,而打包该Rollup区块的节点也会被罚没资金,并在一段时间内无法再次当选Rollup节点。

为了避免用户方潜在的“审查攻击”可能(通过反复提交审查请求瘫痪网络),一般会要求用户发起审查前质押一定数量的资金。

但OptimisticRollup目前存在着无法推广到智能合约的瓶颈,这并非由其设计导致,而是执行并验证合约结果,相比单纯的交易验证会更加消耗节点资源,不论是Rollup节点还是验证节点都会如此,因此Rollup节点的利益收入和用户发起审查请求的质押金额都必须上升,这显然会提高网络的交易门槛。

不过随着网络Gas费用的下降以及资金流动性的提升,或智能合约验证带来的门槛上升并不致命。OptimisticRollup设计简单,推广方便,目前Optimism是推动OptimisticRollup的主力,而使用该方案的项目目前已知的则有Synthetix、Uniswap还有Chainlink。截止到发文时间,Optimism已经推出了他们的测试网。

ZKRollupZeroKnowledgeRollup(ZKRollup)是另一种Rollup方案,因其采用了零知识证明而得名(准确的说,是ZK-SNARKs)。同其它零知识证明一样,该方案需要可信节点提前进行可信配置(TrustedSetup)来明确用于零知识证明的相关函数。之后,所有的节点在运行零知识证明计算时都会使用该函数。在ZKRollup中,资金/资产是储存在链上的智能合约,而计算和储存则由链下的节点执行,节点每创建一个Rollup区块,就会进行一次零知识证明计算,将该区块所附带的状态变更生成零知识证明断言(Assertion)并随区块提交给网络。

由于采用了有效性证明(ZK),不同于OptimisticRollup方案,ZKRollup不再需要验证节点及用户实时监视Rollup区块的正确性(因其已由ZK体系所保障),也因此资金效率和整体安全性会远高于OptimisticRollup。

但ZKRollup也和其它零知识项目一样,对于Rollup节点的计算能力要求非常高(相比于Optimistic),每一次Rollup区块上链,节点都需要对整个区块的状态进行一次零知识证明计算,这导致ZKRollup无法轻易部署在拓展性不强的区块链,同时也难以大规模应用。

目前ZKRollup最具代表性的项目是Loopring和ZKSync。

WisdomChain的RollupRollup方案的根本目的是缓解以太坊1.0阶段的性能问题,对于WisdomChain而言,由于本身的交易效率已经数十倍于以太坊,似乎Rollup方案并没有部署的必要……

但是,区块链的可用性问题往往只有在性能捉襟见肘时才会体现。

WisdomChain的如若在将来需要承担联盟链等高频交易,或项目本身的使用率大幅上升,按照目前的TPS而言是难以为继的。

诸如OptimisticRollup方案等简单易行的Layer2方案,可以相对容易部署在链上,并在合理的经济机制设计下做到10x性能的提升(不包含复杂事务逻辑),虽然目前没有动力对该方案进行推动部署,但进行一些基础性研究仍然是非常有必要的。

作者:Cyan责任编辑:Wozxd

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