一文探討Rollup的未來：分片和Rollup的效果相互疊加_ROL

為什么需要擴大規模?

在過去幾年里，區塊鏈空間的需求一直在大幅增長，特別是隨著DeFi應用程序的興起和NFT市場在2021年的突然爆炸式增長。

因此，gas費用——用戶為以太坊交易支付的成本——也大幅增加。2021年11月，以太坊的基本轉賬費用約為5美元，而DeFi交易(例如Uniswap)的費用可能超過100美元。對于普通用戶來說，這些高成本可能非常令人沮喪，這也解釋了為什么許多吞吐量更高、費用更低的區塊鏈在最近幾個月受到關注，例如Solana、Cardano或BinanceSmartChain。

為了適應不斷增長的需求，擴大規模是必要的。擴展僅僅意味著提供更多的每秒交易(TPS)。區塊鏈有兩種方式可以做到這一點。

基層解決方案

第一種方法是要么增加區塊大小，要么減少區塊之間的時間，或者兩者兼得。這是Binance和Solana等高TPS區塊鏈采用的解決方案。可以將交易數據看作是道路上的車輛，而節點則是檢查點。檢查站每小時只能處理這么多車。如果你想處理更多的流量，就需要建立更大的檢查點。

第165次以太坊核心開發者執行會議：EIP-6466和EIP-6406是代碼更改，不影響升級:金色財經報道，7月6日，在ACDE #165上，以太坊開發人員討論了：對EIP-6466和6406的影響分析；Cancun/Deneb測試工作的進展；將構建器覆蓋標志包含到引擎API中；以及EIP-4788規范中包含兩個環形緩沖區。

首先，EIP-6466和EIP-6406是代碼更改，將兩個區塊頭字段transactions_root和receipts_root中的數據編碼從RLP更新到SSZ。安全審計公司Dedaub對EIP-6466與EIP-6406的影響分析是為了確定這些代碼更改對以太坊上已部署和積極使用的智能合約的影響。分析發現，SSZ更新將影響三個主要項目：LayerZero、zkBridge（跨鏈橋）和預言機。盡管這些應用程序受到影響，Dedaub總監Neville Grech表示，所有三個應用程序都可以升級，以適應通過EIP-6466和6406實施的代碼更改。

關于Cancun/Deneb測試，以太坊基金會的DevOps工程師Parithosh Jayanthi表示，Devnet #7Cancun/Deneb升級已于6月30日星期五成功啟動。測試網絡正在順利完成，并且已經發現了客戶端實施中的一些問題。Jayanthi表示，一旦客戶團隊修復了未解決的問題，他將嘗試在更長的時間內向網絡發送Blob交易，以了解網絡如何處理3個目標Blob/塊的負載（從2個Blob的目標增加） /block在最后一個測試網期間。

關于將構建器覆蓋標志包含到引擎API中，Teku (CL) 開發人員Mikhail Kalinin詢問EL客戶團隊是否愿意接受坎昆升級中引擎API的更改。Kalinin要求客戶團隊在GitHub上審查構建器標志Engine API更改，如果他們反對在7月10日星期一之前將其納入坎昆，請大聲說出來。如果沒有人反對這一更改，Kalinin表示他將合并必要的更改納入引擎API規范，以便包含在Cancun/Deneb升級中，對引擎API的更改不會記錄為EIP。

此外，EIP-4788引入一種新的預編譯，這是一種具有成本效益的智能合約操作，它將在EL上公開有關CL的信息，以防止通過代碼更改過度使用存儲空間。此功能將解鎖去中心化應用程序的許多用例，例如質押池和重新質押協議，這些應用程序將受益于對CL狀態的信任最小化訪問。以太坊基金會研究員Alex Stokes表示，該修改將合并到最終的EIP-4788規范中，以便在坎昆盡快實施。[2023/7/9 22:27:15]

用區塊鏈術語來說，這意味著需要更強大的硬件來讓節點處理交易，需要更多的磁盤空間來存儲數據。當增加節點需求時，在某些時候會將普通的個體排除，最終只有幾十個節點由企業實體運行。換句話說，你中心化了，這意味著你失去了審查阻力和安全性。

Beosin發現Move VM嚴重級別漏洞:金色財經報道，近日，區塊鏈安全公司Beosin發現Move VM嚴重級別漏洞。Beosin安全研究團隊在Move虛擬機中發現了一個沒有限制遞歸調用深度而導致的棧溢出漏洞，這個漏洞可以導致整個網絡崩潰（total network shutdown），還會讓新的validator節點無法加入到網絡中，甚至有可能導致硬分叉（hard fork）。Sui mainnet_v1.2.1、Aptos mainnet_v1.4.3以前的版本都受此漏洞影響。目前該漏洞已被官方修復。Suimainnet_v1.2.1、Aptosmainnet_v1.4.3、Move-language 2023年6月10日之后的版本修復了此漏洞。[2023/6/15 21:37:59]

以太坊的安全模型依賴于個人電腦上運行的數萬或數十萬個節點。BTC的模式也是如此。對運行一個節點的低要求意味著更多的參與者：每個人都可以以很小的成本完成它。這種模式非常抵觸審查制度：要強迫遍布全球的一萬個人要比強迫十幾個私人公司要困難得多。

Arbitrum鏈上活躍賬戶總量突破500萬個:金色財經報道，數據顯示，Arbitrum鏈上活躍賬戶總量已突破500萬，本文撰寫時達到510.8萬個，已創建賬戶總量為605.6萬個。當前Arbitrum鏈上累計鎖定的ERC-20代幣總價值超過90億美元，已創建的智能合約總量為2,232,455個。[2023/5/6 14:46:23]

去中心化模型也更能抵抗技術故障。最近，Solana經歷了大約17個小時的中斷。相比之下，去年夏天導致以太坊鏈暫時分裂的漏洞并沒有導致網絡離線，而是導致一些交易停滯。

第二層解決方案

為了避免危及安全或去中心化，可以遵循另一條擴展路徑：第二層解決方案。第二層是運行在區塊鏈基本網絡之上的較小的網絡，減輕了區塊鏈的一些工作。

以太坊的擴展路徑是開發一種稱為Rollup的第二層(L2)解決方案。Rollup將交易的計算部分從基礎(或L1)層移開，但在安全性方面依賴于L1。因此，Rollup可以每秒執行更多的交易，同時仍然保持以太坊的共識和安全模型。

約6900萬枚USDT從Bitfinex轉至Kraken:4月14日消息，Whale Alert數據顯示，68,999,996枚USDT從Bitfinex轉移至Kraken。[2023/4/14 14:04:33]

Rollup=執行層

那么Rollup是如何工作的呢?Rollup是由強大節點組成的小型網絡，可以非常快速地執行交易，并且只使用基礎層發布交易數據的壓縮版本。回到我們的道路類比，想象一下高速地鐵把乘客從城市的一個地方帶到另一個地方。更快的運輸時間，更少的個人汽車，因此更少的擁擠道路。這個類比的突破是，Rollup比地鐵好得多：它們就像地鐵，你可以坐上任何地方，直接去你想去的地方。神奇的地鐵！

Rollup可以在L2網絡中使用很少的節點，有時甚至只有一個節點。為什么?因為他們依賴L1達成共識和安全。換句話說，具有數十萬節點的基礎層仍然是決定Rollup是否誠實的層。

這個擴展路徑專門用于每個層。基礎層成為共識層和安全層。第二層是執行層。因此，基礎層可以保持去中心化，而第二層可以提供更快的交易執行，因此每秒有更多的交易。由于以太坊是一個智能合約鏈，執行是主要的瓶頸。

EthereumPow：ETHW Core將引入流動性池凍結技術保護用戶資產:8月17日消息，以太坊分叉項目EthereumPow今日發推文稱，ETHW Core將引入流動性池凍結技術保護用戶資產，在以太坊PoW硬分叉之后，特別是最初的幾個區塊，用戶存放在流動性池中的ETHW代幣，如Uniswap、Susiswap、Aave、Compound，將被黑客和科學家使用棄用的和沒有價值的方式交換或借出USDT、USDC、WBTC ，這將對整個網絡和社區造成巨大的混亂。因此，ETHW Core暫時凍結某些LP合約以保護用戶的ETHW代幣，直到協議的控制器或社區找到更好的歸還用戶資產的方法。凍結將不適用于僅涉及單一資產的質押合約（例如ETH2.0存款合約和Wrapped Ether）。ETHW Core建議每個人在硬分叉之前從LP（例如DEX和借貸協議）中提取他們的ETH。

此前8月15日消息，ETHW Core的初始版本已發布，包括禁用難度炸彈等特點。[2022/8/17 12:29:56]

總而言之，Rollup接收一批交易，在自己的機器上執行它們，并向基礎層發送一些數據以更新其狀態。然后繼續下一批，以此類推。

OptimisticvsZKRollup

有兩種類型的Rollup，取決于它們如何在基礎層上發布數據。

OptimisticRollup壓縮每個交易數據(按10倍左右)，并將該數據連同交易執行的結果發布到基礎層。例如，由于執行智能合約而導致的賬戶余額變化。

OptimisticRollup是“相信我!””類型。他們不會試圖證明自己是誠實的。然而，如果有人不同意他們公布的結果，他們可以通過質押一些以太并發布欺詐證明來挑戰Rollup。在基礎層運行的一組智能合約將決定誰是對的，而被證明是錯的一方將被削減其份額。

由于這種機制，OptimisticRollup允許在每次發布后預定的“挑戰”時間，通常是一周左右。實際上，這意味著將資金從基礎層轉移到OptimisticRollup的用戶可能要等幾天才能取出資金。

這顯然是一個痛點，但它正在由第三方解決，這些第三方可以保證立即獲得OptimisticRollup結果，并因此允許立即提取。事情仍在快速發展，所以我預計這個問題將在不久的將來得到解決。

OptimisticRollup的主要吸引力在于其對開發人員的簡單性。它們可以與以太坊的虛擬機完全兼容，因此只需很少或無需修改即可運行現有的智能合約。這使得像Arbitrum這樣的公司可以在2021年推出一個完整的應用生態系統，其中包括從Aave到Uniswap等第三方的應用。

Optimism是今年推出的另一個大的樂觀匯總，也支持一堆去中心化的應用程序和錢包。

第二種類型的Rollup是ZKRollup。ZK代表零知識。它是密碼學的一個高級分支，目的是在不透露內容的情況下證明某些東西是正確的。ZKRollup不會將每個交易的數據發布到基礎層。相反，他們發布一個加密證明——稱為有效性證明——表明Rollup的新狀態確實是處理的一批交易的結果。

生成有效性證明需要復雜的計算，但結果非常小，而且很容易被基礎層的規則節點“檢查”。這意味著，與OptimisticRollup不同，對一批交易不存在“等待時間”。如果有效性證明是正確的，那么它將在基礎層上被接受，并繼續進行Rollup。特別是，用戶可以毫不延遲地從Rollup中提取資金到基礎層。

另一方面，由于其數學復雜性，ZKRollup往往比OptimisticRollup更具應用程序特定性。在ZKrollup上部署特定的DeFi應用程序比在樂觀的應用程序上部署需要更多的工作。至少在目前，ZKRollup并不提供所有智能合約的通用解決方案。

這對用戶意味著什么?

那么，這一切對以太坊的終端用戶有什么影響呢?Rollup為用戶提供了更快、更便宜的體驗。更便宜是因為來自第1層的費用分攤到許多交易中，更快是因為Rollup可以在將當前批量處理發布到基層之前保證交易的結果。

這就是為什么使用這兩種Rollup的應用程序在過去幾個月里的活動顯著增加的原因。例如，Arbitrum的總鎖定價值(TLV)從2021年9月初的6000萬美元上升到兩個月后的26億美元!

未來：將分片與Rollup組合

展望未來，以太坊可擴展性路徑的另一個組件是分片。分片是將驗證任務拆分為多個節點子集的過程，每個子集只驗證部分交易。這個過程將允許同時驗證更多的交易，而不會增加對單個節點的需求，但是要在不損害安全性的情況下正確實現是很復雜的。基本上，這是區塊鏈的并行處理。

以太坊預計在權益證明之后的2023年左右實現64分片解決方案。這將使基礎層的可用數據成倍增加，從而提供更多的空間供Rollup使用，從而進一步擴展以太坊!

換句話說，分片和Rollup的效果被設計成相互疊加，推動以太坊進入非常高的TPS領域:理論上，在每秒10,000到100,000個交易之間。當然，這依賴于合并(轉移到權益證明)和分片的發生沒有任何重大問題。目前這只是一條路，但很有希望。

Source：https://medium.com/coinmonks/ethereum-a-beginner-ish-guide-to-rollups-eb854b0c3f5a

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