ROL: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（独立复制以太坊交易历史的计算机）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Vitalik Buterin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。

zkRollup生态项目Soveregin完成740万美元种子轮融资，Haun Ventures领投:1月31日消息，基于zkRollups构建SDK的项目Soveregin完成740万美元的种子基金，Haun Ventures领投，Maven 11、1KX、Robot Ventures和Plaintext Capital跟投。

据悉，Soveregin致力于构建开放、相互连接的rollup生态系统，使开发人员能够部署可以在任何区块链上运行的无缝互操作和可扩展的rollup，创建安全且可互操作的主权zk rollup的简单框架。（CoinDesk）[2023/1/31 11:37:24]

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。

Boba Network公布2022年至2023年工程路线图，包括推出veBoba、OR&ZK混合Rollup架构等:8月30日消息，L2扩容方案Boba Network宣布2022年至2023年工程路线图。在2022年，计划实施veTokenomics，推出veBoba，允许代币的持有者将能够“投票托管”锁定代笔，通过DAO投票实现去中心化管理；推出BobaL2Rollup客户端Anchorage，通过将Bedrock构建到Erigon来促进Rollup客户的多样性，并扩展额外的L1；通过混合计算增强更复杂的数据结构和数据类型。2023年，将通过引入验证证明并增强开发人员和用户体验，对OptimisticRollup架构进行改革；增加用于1层和延迟代码升级的Escape Hatches；实施Rollup Account Abstraction，通过单一账户类型（合约账户）衍生出其他账户类型；开发Optimistic Rollup和ZK Rollup混合Rollup架构；将资源投入到EVM事务??的并行执行。[2022/8/30 12:57:02]

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！

Scroll高级研究员：Scroll正在测试L1、L2之间的资产跨链功能:7月28日消息，Scroll高级研究员Toghrul Maharramov在推特发布一张类似Hop Protocol的UI，正在进行从以太坊到Scroll进行USDC跨链的图片。

Scroll团队表示目前其正在测试L1、L2之间的资产跨链功能，该测试跨链桥仅仅使用Hop Protocol的UI，代码则是由团队自主研发。[2022/7/28 2:43:34]

Rollups是Layer 2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Optimistic Rollups和Validity Rollups两种类型。

Optimistic Rollups

Optimistic Rollups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（包含交易数据）提交到以太坊上。

Tezos举办开发者大会TezDev，计划通过Rollups升级达到100万TPS:7月26日消息，Tezos 举办为期三天的开发者活动 TezDev，Nomadic Labs 的软件工程师 Yann Regis-Gianas 和 TriliTech 的 Hans Hoglund 宣布 Tezos 将能够使用 Optimistic Rollups 和数据可用性层方案扩展至 100 万 TPS，并计划在 2023 年中期前通过协议升级实现这一目标。此前，Tezos 核心开发者宣布将推出 WASM 和 EVM Optimistic Rollups。[2022/7/26 2:38:28]

如果存在无效交易，就会进入挑战期（通常为一周），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。

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。

公告 | 路印上线基于zkRollup的最新一代去中心化交易平台网页版:路印上线基于zkRollup的最新一代去中心化交易平台的网页版，该版本基于路印协议3.1.1，定位为公测Beta1。（路印Loopring）[2020/2/28]

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：Optimistic Rollups完全兼容以太坊虚拟机（EVM），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，Optimistic Rollups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。

Validity Rollups

Validity Rollups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：ZK Rollups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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