ROLL:Rollups:以太坊的下一代扩容方案

区块链被誉为革命性技术,但目前还面临着三大痛点:安全、去中心化、可扩展性。以太坊作为最著名的区块链之一,为了确保安全和去中心化,可扩展性一直是其不得不面对的挑战。

随着以太坊用户数量的增加,交易数量也相应增多,导致交易速度变慢、交易费用变高。这种瓶颈影响了以太坊的大规模应用。如果单纯地增加每个区块中的交易数量,将会降低去中心化,因为人们运行以太坊节点的成本将变得更高。此外,过大的区块大小可能破坏共识,从而危及安全性。为了解决这些问题,出现了一种名为Rollups的扩容方案。

什么是Rollups?

以太坊联合创始人VitalikButerin已经认可Rollups是可行的扩容方案之一。它们通过将交易计算从链上移至链下,同时将交易数据存储在以太坊主网上。这样,Rollups就能继承以太坊的本地安全性,而这种安全性依赖于以太坊的去中心化特性。

Opside已在测试网上线ZK-Rollup LaunchBase:8月14日消息,去中心化ZK-RaaS平台Opside已在测试网上线ZK-Rollup LaunchBase,支持开发者构建专用应用程序Rollup,包括Layer1、zkEVM、Gas、Data Availability与Sequencer各个组件。LaunchBase现允许开发者从Opside、Goerli、Mumbai与BNB测试网等EVM兼容的Layer1中选择以构建其应用程序的特定rollup,支持Polygon zkEVM、zkSync、Scroll与Starknet四个zkEVM。[2023/8/14 16:24:39]

Scroll:目前没有代币以及任何空投活动:8月9日消息,以太坊Layer2解决方案Scroll发文表示,近期发现在Twitter、Discord和Telegram上冒充Scroll的账户有所增加。我们想重申,没有Scroll代币,Scroll没有运行任何形式的空投活动。请用户保持警惕。[2023/8/10 16:16:29]

Rollups如何工作呢?数千个交易被收集到一个批次中,批次中的所有交易都在链下进行处理。然后,这些交易的信息被打包成一个交易,发送到链上进行提交。

Rollups能够在扩展性方面产生巨大的收益,因为它们将计算从链上移动到链下,同时仍然将交易数据压缩提交到以太坊主网上。现在,Rollups已经成为以太坊扩容领域的救星!

Rollups是Layer2扩容方案中的一种,它可以将多个交易批量处理,并将结果提交到以太坊上,从而提高了交易速度和吞吐量。根据交易如何在链下进行计算,Rollups分为OptimisticRollups和ValidityRollups两种类型。

Rollup平台Caldera即将引入状态预编译,允许开发者定制和添加功能至他们的Caldera链:4月21日消息,Rollup平台Caldera宣布即将引入状态预编译(Stateful Precompiles),为开发人员提供一个新的界面来定制和添加功能到他们的Caldera链,无需编写Solidity即可向其EVM实例添加功能。状态预编译建立在EVM中标准的无状态预编译之上,从而实现更广泛的功能和可定制性。Caldera表示,状态预编译的用例包括启用合约担保收入,铸造EVM实例的原生硬币,部署性能更高且更低成本的智能合约,限制白名单部署智能合约等。

Foresight News 此前报道,2023 年 2 月份,Caldera 宣布已经完成 900 万美元的两轮融资,传统金融巨头红杉资本和加密原生公司 Dragonfly 领投,Neo、1kx 和 Ethereal Ventures 等参投。3 月底,Caldera 宣布在以太坊 Goerli 和 Polygon 上推出两个公共测试网(EVM 兼容),允许开发人员部署智能合约并通过 Ethers.js 和 Thirdweb 等常用工具连接,普通用户可以将测试网添加钱包,与部署的合约进行交互。[2023/4/21 14:17:24]

OptimisticRollups

Rollup.finance将于4月20日上线zkSync Era主网:4月10日消息,据官方推特,去中心化永续合约协议Rollup.finance宣布将于4月20日上线zkSync Era主网。

据介绍,Rollup.finance是一个由社区驱动的去中心化永续合约协议,支持RLP指数合约、RUSD本位合约,币本位合约等多种合约交易模式,采用vAMM算法实现智能的市场调节提供流动性,允许用户进行零滑点交易和杠杆交易。[2023/4/10 13:55:08]

OptimisticRollups采用一种乐观的假设,即批处理中的所有交易都是有效的,并且默认情况下不执行任何计算。一旦交易在链下执行完成,Rollups会将批次提交到以太坊上。

如果存在无效交易,就会进入挑战期,任何人都可以挑战交易。挑战交易需要生成欺诈证明。成功的欺诈证明将触发有争议交易的重新执行,并相应地更新Rollups的状态。

Layer2跨rollup桥Orbiter测试网络新增支持zkSync2.0:金色财经消息,Layer2跨rollup桥Orbiter Finance的测试网络新增支持以太坊二层解决方案zkSync2.0。[2022/5/25 3:40:54]

通过经济激励实现有效性:负责错误交易的顺序生成者将受到惩罚,协议通过加密经济激励得到保障。

延迟:如果没有任何交易被挑战,那么一旦挑战期结束,批次中的数据就被认为是有效的。虽然可以在未经确认的Rollups块上继续构建,但如果基于先前发布的无效交易,就存在交易被撤销的风险。

在链上发布数据:在链上发布的数据包含交易的全部数据。

EVM兼容性:OptimisticRollups完全兼容以太坊虚拟机,这使得它们可以使用原生的以太坊工具来在其上构建。

此外,由于没有涉及任何计算,OptimisticRollups上的交易非常快速。而在以太坊上的交易最终确认速度比较慢,因为需要等待挑战期结束。例如,用户必须等待挑战期结束后才能提取他们的资金。

ValidityRollups

ValidityRollups是一种零知识Rollup,将交易打包并在链下处理。然后,链下Prover为批处理中交易的有效性创建一个有效性证明。有效性证明是一种密码学保证,即Rollup提议的状态更改确实是执行某批交易的结果。在完成链下过程后,系统继续进行链上过程:Rollup运营商发布摘要,描述批处理中的所有交易的更改摘要和有效性证明。有效性证明非常容易验证,验证是在链上进行的。

有效性数学:虽然乐观Rollups默认假设交易有效,并只在挑战时验证它们,但有效性Rollups使用数学证明自动确保交易的完整性和协议的安全性。这允许快速确定性。例如,在有效性Rollup中没有提款的延迟,因为一旦验证有效性证明,退出交易就会执行。

在链上发布数据:有效性证明保证批处理中的所有交易都是有效的,并且无需查看所有交易的所有信息。这带来经济效益,因为提交到链上的状态更新仅包含所有交易的最终余额。

EVM兼容性:ZKRollups默认情况下不兼容EVM,但是使用Warp和Kakarot,可以在Starknet上为有效性Rollup编译器。此外,即使在计算便宜的链下执行,生成有效性证明也需要大量的计算工作和时间。

对于某些零知识Rollup的另一个批评点是使用SNARK证明,这需要信任假设并使用不受量子计算机攻击的椭圆曲线密码术。

StarkWare的Starknet和StarkEx是有效性Rollups,使用STARK而不是SNARK,这种设计选择带来了许多优点。STARK不需要受信任的设置,对量子计算机具有安全性,还比SNARK提供更多的可扩展性。

Rollups的应用

Rollups是一个非常灵活的扩容方案,它可以与其他技术和协议集成,以提高其效率和可扩展性。下面我们来看一些Rollups的应用:

1.有效性Rollups

有效性Rollups将以太坊的交易验证和批准转移到Rollups,以减轻以太坊网络的负载。这种方法将交易验证的成本和时间分配给Rollups,使得以太坊网络可以专注于其安全和去中心化。

2.通用Rollups

通用Rollups具有高度的灵活性和可定制性,可以为不同类型的应用程序提供支持。这些Rollups可用于游戏、交易所、NFT市场、预测市场等等。

3.运行EVM的Rollups

运行EVM的Rollups可以在Rollups中运行Solidity智能合约。这种方法可以让现有的以太坊应用程序迁移到Rollups,同时最小化编写新代码的需求。

Rollups是以太坊上的下一代扩容方案,它们可以实现高吞吐量的交易处理,同时不会损害以太坊的安全性和去中心化。这些Rollups将为以太坊生态系统提供更好的性能和更高的灵活性,为用户带来更好的体验。

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