ROL:用非技术语言说透 Rollup 如何实现以太坊扩容

Rollup 是以太坊演算复杂计算的「草稿纸」。

我们先打一个比喻。

想象一下我们又回到了中学数学课上。我们的老师，就像你曾经的中学数学老师那么残忍，给我们列出了一百个长除法问题，每个除法都涉及很大的数字。我们被告知，任务是解答尽可能多的问题。但是有一个问题！我们必须在一张答卷纸上写下最终解决方案和每个计算步骤。几分钟后，伴随着我们胃部下沉的难受感觉，我们感觉到这项任务实在是荒谬的不可能任务。在一页中仅仅能写下少数完整的答案。

这个卡夫卡式的故事与 Rollups 有什么关系？

在这个比喻中，这张答卷纸代表一个以太坊区块，数学问题是智能合约交易。以太坊目前非常拥挤。每个区块中需要包含的交易太多了。更糟糕的是，这些交易中的大部分都是计算密集型的，例如闪电贷或通过聚合器路由的交易。 前 DeFi 时代仅仅有简单的转账和支付的情况已经成为历史。

Sam Altman：开源GPT-3、降低GPT-4的成本、翻倍模型规模:6月1日消息，AI 开发平台 HumanLoop 创始人 Raza Habib 与 OpenAI 首席执行官 Sam Altman 等 20 多位开发者开展了一次闭门讨论会，Sam Altman 透露了很多关于 OpenAI 的未来规划与目前遇到的情况。具体有：

1. OpenAI 目前严重受限于 GPU，导致他们推迟了许多短期计划，大部分关于 ChatGPT 可靠性和速度的问题都是由于 GPU 资源短缺造成。

2. 给 GPT-4 降本提效是 OpenAI 当前的首要任务。

3. 更长的 ChatGPT 上下文窗口 (最高可达 100 万个 tokens)。将来会有一个记住对话历史记录的 API 版本。

4. GPT-4 的多模态功能要到 2024 年才会公开，在获取更多 GPU 资源前不能将 GPT-4 的视觉版本扩展到所有人。

5. OpenAI 正在考虑开源 GPT-3，他们之所以还没有开源的部分原因是因为他们觉得没多少人和公司有能力妥善管理如此大型的大语言模型。

6. 最近很多文章声称的“巨型 AI 模型的时代已经结束”并不正确，OpenAI 内部数据表明，规模与性能成正比的定律仍成立，OpenAI 的模型规模每年可能会增加一倍或三倍 (多方信息表明 GPT-4 参数规模 10000 亿)，而不是增加许多数量级。[2023/6/1 11:52:59]

这就是问题的关键。正如比喻中的数学老师要求我们把每一行艰难的长除法解题答案都塞在一张纸上一样，以太坊也必须处理和记录每笔交易的每一行计算。

Uranium Finance黑客地址已将650枚ETH转入Tornado Cash:金色财经报道，PeckShieldAlert监测显示，Uranium Finance攻击者地址将650枚ETH（价值约118万美元）转入Tornado Cash。目前Uranium Finance攻击者持有价值124,000美元的加密货币，包括约110,000美元稳定币和约7.8枚ETH。

此前消息，Uranium Finance黑客攻击者地址已将140枚ETH（约25.34万美元）转入Tornado Cash。[2023/5/16 15:05:53]

Rollups 解决方案的出现改变了这种情况。

Rollups 将计算移到链下，同时只在链上存储尽可能少的交易数据。从这个基本意义上讲，它们是以太坊的演算草稿纸。Rollups 处理所有杂乱的数据处理，使得指数级的智能合约交易批量汇总在单个以太坊块内。

Tether CEO：在硅谷银行没有风险敞口:金色财经报道，稳定币发行商Tether的CEO称其在硅谷银行没有风险敞口。[2023/3/11 12:55:50]

这个比喻可以帮助描绘 Rollups 旨在解决的问题（「由于计算过载导致的网络拥塞」）。它甚至让我们模糊了解了 Rollups 解决方案具体需要什么（「移动计算移至链下」）。 但至于 Rollups 实际上是如何工作的、它们是什么样子、以及为什么它们让像我这样的人如此兴奋——我们需要深入研究。

Rollup 本质上是一个单独的区块链，但有一些修改。 与以太坊一样，Rollups 协议具有执行智能合约代码的「虚拟机」（EVM）。Rollup 虚拟机的运行独立于以太坊自己的虚拟机，但它们由以太坊智能合约管理。这种连接使得 Rollups 和以太坊进行通信。Rollups 执行交易并处理数据，以太坊接收并存储结果。

一名15岁加密货币黑客同意向受害者支付2200万美元赔偿:10月14日消息，纽约南区法院文件显示，一名现年15岁的加密货币黑客同意向受害者支付2200万美元赔偿。该名黑客于2018年通过AT&T的SIM卡漏洞盗取了加密货币投资者Michael Terpin的资金，该漏洞导致Michael Terpin损失了价值2400万美元的加密货币。Michael Terpin的律师称，将通过黑客提供的详细信息向AT&T继续索赔。（CoinDesk）[2022/10/14 14:28:01]

在技术层面上，Rollup 链与其他更传统的区块链之间的关键区别在于产生新区块的方式。

通常，区块链由各方（「矿工」或「验证者」，具体取决于链的类型）的分布式网络予以维护。 这些相关各方通过共识共同生产区块。简单来说，相关各方就如何处理一组交易——或者说如何构建下一个区块进行投票。 获得多数支持的区块将成为永久写入链上的区块。

Galaxy Digital将发布首款NFT系列Galaxy Explorer Collection:9月23日消息，据《财富》杂志报道，加密投资银行机构GalaxyDigital宣布推出该公司首款NFT系列Galaxy Explorer Collection，发布时间为10月14日，总计发行3210枚。据悉，这款NFT不仅会将Galaxy Digital的新公司徽章纳入，而且还代表了其创始人Mike Novogratz对整个NFT行业的信心。据悉，Galaxy Digital已经开始向员工、投资组合公司创始人以及行业合作伙伴免费空投NFT。[2022/9/23 7:17:13]

相比之下，Rollup 链不通过少数服从多数的规则运行。相反，监控 Rollup 状态的一方可以将所谓的「断言」（assertion）发送回以太坊，说明交易应该如何处理。重要的是，以太坊可以接受或拒绝此断言，而不管 Rollup 其他方的大多数是否支持此断言。在实践中，这通常意味着 Rollup 中的某一方被指定为处理交易和生成区块的任务。

Rollup 区块生产的中心化特性是 Rollup 能够如此高效地处理交易的部分原因。但它也随之产生了一个明显且令人担忧的问题：如果没有多数人的共识，Rollup 如何确保区块生产是正确的——如果区块生产者碰巧是恶意的，会发生什么？

这种中心化特性让习惯于基于共识的区块链加密用户感到困惑。事实上，如果故事到这里结束，我们可能会（错误地）得出结论，例如 Avalanche 联合创始人 Kevin Seqniqi 最近在 推特上所说 的那样——Rollup 只是「由单方复制的数据库」。

实际上，正如我们将看到的，所谓中心化的指控与其说是错误的，不如说是逻辑上的误导。 通常情况下，没有强大共识机制的中心化区块链很容易受到腐败和 恶意收购 的影响。 不过在 Rollup 的独特情况下，缺乏去中心化实际上并不会造成安全性和诚信度的问题。要理解为什么会这样，我们需要更深入地挖掘。

回想一下我们开头提到的数学作业难题。我们的救命稻草是可以用于计算的草稿纸是这样我们只需要在答卷纸上写下问题及其答案。Rollup 就好像是草稿纸，我们说它们「将智能合约计算移到链下，同时仅在链上存储尽可能少的交易数据。」

事实上，最后一个环节——链上交易数据的存储——对于 Rollup 的工作方式至关重要。 在 Rollup 中，只有计算（数据处理）处于链下状态。Rollup 处理的每笔交易仍将其输入数据（正式名称为「调用数据」）存储在以太坊上。

将交易数据保存在链上的重要性是什么？ 在数学作业这个比喻中，我们交给老师的最后一张答卷纸包括了长除法问题及其答案。我们的老师事后可以检查我们的成果，即使答卷中没有包括单独的计算步骤。同样，链上数据的持续可用性意味着以太坊底层可以重复 Rollup 上的任何计算。

简而言之，Rollups 的链上数据可用性意味着可以有内置的审查过程。以太坊可以「复查」在 Rollup 链上所处理交易的诚信度，然后再将它们永久写入分类账——就像美国最高法院的 司法审查权 一样。

因此，Rollup 的关键含金量在于其受限性。Rollups 只将交易推送到底层； 它们不能强制接受，因为以太坊可以在必要时推翻任何 Rollup 交易。因为它们受制于这个审查过程，所以说 Rollup 交易不具备真正的最终性。

考虑到 Rollup 的受限性质，我们可以回来谈尚未解决的中心化指控。Rollup 的单个区块生产者可能会尝试恶意处理交易。但如果是这样，以太坊将在审查过程完成后简单地拒绝该批次，并且该区块生产者将受到惩罚。

现在，「审查过程」究竟如何运作取决于 Rollup 是 Optimistic 机制还是零知识机制（点击 这里 了解更多）。但对于两者而言，审查过程比没有 Rollup 的以太坊自行处理交易的效率会有指数级的优势。

总之，Rollup 系统依据「制衡」原则来确保以太坊依然是主权链；以太坊自身的共识是真相的最终仲裁者。但重要的是，这不同于侧链解决方案。由于缺乏相同的审查流程，侧链通过自己的、完全独立的共识机制处理交易。侧链交易是「最终的」，而 Rollup 交易则不是（直到它们在以太坊上得到确认，才确立最终性）。 因此，侧链需要更高的信任假设，因为它们不能从以太坊自身的去中心化安全机制中受益。事实上，我认为侧链更类似于兼容 EVM 的第 1 层解决方案，而不是 Rollup。

概括地说：Rollups 解决方案是将计算移至链下以释放更多链上空间。链上数据可用性至关重要，因为它意味着以太坊可以仔细检查 Rollup 交易的诚信度。反过来，这一审查过程可作为对 Rollup 区块生产的「检查」，Rollup 因此无需共识机制。

Rollups 最终可以让以太坊拥有足够大的市场（蛋糕）并能吃掉这一蛋糕：它们在不破坏网络去中心化安全性的情况下，以指数级的水平释放了更多的链上容量。至少在我看来，这与我们所期待的扩容解决方案一样优雅。

感谢 t11s 和 Hasu 富有建树的评论和建议。

来源链接：www.mechanism.capital

撰文：Benjamin Simon，Mechanism Capital 研究员

编译：Perry Wang

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