白話 Rollup：以太坊的草稿紙_以太坊

介紹

我們先來打個比方。

想象一下，我們回到了初中數學課堂上。“殘忍”的初中數學老師給我們每人發了一張卷子，上面列了100道數字很大的除法題。我們的任務是解出盡可能多的題。但是，這里面有個陷阱：我們只能將最終的解和每個計算步驟寫在一張答題紙上。幾分鐘后，我們有了一種不祥之感，越想越覺得這個任務荒謬至極。算完幾道題之后，這張答題紙就已經滿滿當當了。

這個噩夢般的故事與Rollup有什么關系？

在這個故事里，答題紙就是以太坊區塊，算術題就是智能合約交易。以太坊目前非常擁堵。每個區塊內要包含的交易太多了。更糟糕的是，絕大多數交易都是計算密集型的，例如閃電貸和通過聚合器路由的交易。隨著DeFi興起，簡單轉賬和支付已經成了過去時。

這就是問題的關鍵所在。就像數學老師要求我們將每個計算步驟都寫在一張答題紙上那樣，以太坊也必須處理并記錄每個事務的每一筆計算。

直到Rollup出現。

美聯儲加息25個基點或維持利率不變，可能將取決于未來幾天的市場反應:金色財經報道，華爾街日報記者Nick?Timirao在接受CNBC采訪時表示，美聯儲下周的決定可能取決于未來幾天的市場反應，選擇加息25個基點是因為市場狀況將改善；而暫停加息的話是因為擔憂信貸問題會加劇，最好是慢慢行動。我們從美聯儲聽到的一切都是，美聯儲擁有解決金融穩定問題的工具，因此可以專注于恢復物價穩定的目標。[2023/3/18 13:11:23]

Rollup將計算轉移到鏈下，只將最少的事務數據存儲在鏈上。從這個基本意義上來講，Rollup就是以太坊的草稿紙。Rollup負責所有復雜的數據處理，讓每個以太坊區塊都能容納成倍多的智能合約事務。

這個比喻不僅直觀呈現了Rollup旨在解決的問題，還讓我們大概了解了Rollup解決方案需要做到什么。但是，Rollup的實際運作方式、呈現形式以及魅力所在都是我們需要深入研究的。

什么是Rollup？

Rollup本質上是一條獨立的區塊鏈，但是進行了一些修改。和以太坊一樣，Rollup協議也使用“虛擬機”來執行智能合約代碼。Rollup的虛擬機獨立于以太坊自己的虛擬機運行，但是由以太坊上的智能合約管理。因此，這種聯系可以讓Rollup和以太坊之間進行通信。Rollup負責執行事務并處理數據，以太坊負責接收并存儲結果。2

Marathon Digital：已可以動用存放在Signature Bank的1.42億美元現金:金色財經報道，比特幣礦商Marathon Digital表示，該公司已可以動用Signature Bank的1.42億美元現金存款。該公司在一份聲明中稱，已可以對這些資金進行管理，并支付正常業務過程中的發票。Marathon還證實，該公司與硅谷銀行沒有直接業務關系。上周，Marathon表示已償還了Silvergate Bank的定期貸款，并結束了與該銀行的信貸安排。據此前消息，美國聯邦銀行監管機構已承諾返還硅谷銀行和Signature Bank客戶的全部存款。（The Block）[2023/3/14 13:02:10]

從技術層面來說，Rollup鏈和傳統區塊鏈之間的主要區別在于出塊方式。

通常來說，區塊鏈由一個分布式參與者網絡維護。這些參與方通過共識創建區塊。簡單來說，參與方通過投票決定如何處理一組交易。獲得多數支持的區塊將被永遠寫到區塊鏈上。

安全團隊：被標記為“Fake_Phishing7972”的地址將20枚ETH轉至 Tornado Cash:金色財經消息，據CertiK監測，在etherscan上被標記為“Fake_Phishing7972”的地址 0x43764 將20枚ETH（約2.8萬美元）轉至 Tornado Cash。該地址持有335枚ETH（約47萬美金）的余額，并從2022年12月中旬開始活躍。[2023/1/12 11:08:06]

相比之下，Rollup鏈不按多數原則運行。監控Rollup狀態的一方可以將“斷言”發送至以太坊，來說明交易是如何處理的。重要的是，以太坊將決定是否接受這個斷言，無論這個斷言是否獲得了Rollup上多數參與方的支持。3?這通常意味著，在Rollup上，實際只有一方負責處理交易和生成區塊。4

等等……Rollup是中心化的？

Rollup之所以能夠如此高效地處理交易，一部分原因就在于它在出塊方面的中心化特性。但是，這也提出了一個令人擔憂的問題：在缺乏多數決共識的情況下，Rollup如何確保出塊的正確性——如果區塊創建者作惡怎么辦？

調查報告：美國前七大比特幣礦業公司消耗的能源與休斯頓相當:金色財經消息，美國國會民主黨人進行的一項調查發現，美國排名前七的比特幣礦業公司消耗的能源與德州的大城市休斯頓一樣多。以反加密立場而聞名的進步派代表參議員Elizabeth Warren聲稱，加密礦企占所有能源礦場排放的“重要”部分，并認為加密礦場有義務報告電力使用情況以及與其運營相關的二氧化碳排放量。

美國在全球比特幣哈希率中占有最大份額。截至5月，佐治亞州、德克薩斯州和肯塔基州是加密礦場最多的三大州。（紐約時報）[2022/7/16 2:16:49]

由于密碼學貨幣用戶已經習慣了基于共識的區塊鏈，這種中心化會令他們感到困惑。確實，如果這篇文章到此結束，我們可能會誤以為Rollup只是“由單個參與方復制的數據庫”，就像Avalanche的聯合創始人KevinSeqniqi最近在推特上所言。

實際上，我們很快就會明白，與其說人們對Rollup的中心化特性的擔憂是錯誤的，不如說是一種邏輯誤導。通常情況下，缺乏強大共識機制的中心化區塊鏈確實容易遭到破壞和惡意操控。但是，就Rollup解決方案而言，缺乏去中心化并不會影響它們的安全性和完整性。5為了弄清楚背后的原因，我們需要更深入理解Rollup的原理。

TAAL與Lake Parime簽訂清潔能源礦機托管協議:7月13日消息，區塊鏈基礎設施和服務提供商TAAL Distributed Information Technologies Inc.近日宣布，其全資運營子公司已與清潔能源基礎設施公司Lake Parime Limited全資子公司Lake Parime USA Inc.簽訂托管協議。

Lake Parime在俄亥俄州的核能設施將負責托管其3000臺S19J Pro比特幣礦機，一旦這些礦機部署（到2022年9月底），將代表TAAL擁有超過300 PH/s的清潔計算能力。（CNW）[2022/7/13 2:10:14]

數據可得性的重要性

回想一下文章開頭提到的數學試卷。草稿紙就是我們的救命稻草。只要將計算過程寫在草稿紙上，我們就只需在答題紙上寫下問題和解。Rollup就好比是草稿紙，“將智能合約計算轉移到鏈下，只將最少的事務數據存儲在鏈上”。

事實上，后半句話對于Rollup的運作方式來說至關重要。就Rollup而言，只有計算會被轉移到鏈下。Rollup所處理的每筆事務的輸入數據仍存儲在以太坊上。

將事務數據保存在鏈上為何如此重要？再拿數學試卷的例子來看，我們最后交給老師的答題紙上只有數學題和解。這樣一來，即使我們沒有將每個計算步驟寫上去，老師也可以檢查我們的作業情況。同理，永恒鏈上數據可得性意味著，Rollup上的任何一個計算都可由以太坊基礎層重復執行。

簡而言之，Rollup的鏈上數據可得性引入了內置審查流程。在將事務永久寫入賬本之前，以太坊可以再次確認Rollup上處理的事務的完整性——就像是美國最高法院的司法審查權。6

局限性優勢

Rollup的主要優勢就是其局限性。Rollup只能將交易發送至基礎層，不能強制基礎層接受，因為以太坊可以在必要時推翻任何Rollup事務。由于存在審查過程，Rollup事務不具備真正的終局性。

了解了Rollup的局限性后，我們回到上文提出的中心化問題。Rollup的單方出塊機制確實存在做惡的可能性。然而，一旦出現這種情況，以太坊會在完成審查流程后拒絕相關交易，并懲罰出塊者。7

對于OptimisticRollup和ZKRollup來說，“審查流程”的具體運作方式不同。然而，無論是哪種Rollup，審查流程遠比以太坊自己處理交易高效得多。

總之，Rollup系統以“制衡”為基礎，從而保證以太坊的主權鏈地位。以太坊的共識是事實的最終仲裁者。請注意，側鏈的情況完全不同。側鏈不像Rollup那樣存在審查流程，而是另有一套獨立的共識機制來處理交易。側鏈可以直接賦予交易終局性，而Rollup上的交易要等到以太坊確認后才能獲得終局性。因此，側鏈需要更多信任假設，因為它們無法從以太坊的去中心化安全性中受益。事實上，我認為側鏈更像是兼容EVM的Layer1，而非Rollup。

結論

總的來說：Rollup將計算轉移到鏈下，從而釋放更多鏈上空間。鏈上數據可得性很重要，因為它使得以太坊可以復核Rollup交易的完整性。反之，審查流程可以檢查Rollup出塊，免去對共識機制的需求。

Rollup最終可以讓以太坊魚和熊掌兼得：在釋放成倍多鏈上空間的同時不破壞網絡的去中心化安全性。至少在我看來，這正是我們所期望的優雅的可擴展性方案。

感謝t11s和Hasu富有見地的評論和建議。

腳注

注：我最近開始在DeribitInsights上連載關于Rollup的系列文章。其中，Part1探索了ZKRollup和OptimisticRollup之間的差異。很多讀者希望我能推薦一篇關于Rollup的非技術入門文章，因為我的文章需要讀者有一定的背景知識。實際上，確實有一些科普性文章會帶來很大幫助）。但是，我還沒有看到一篇沒有任何技術術語的針對初學者的全面介紹。我寫這篇文章的目的就是為了填補這一空缺。

順便一提，這種聯系是通過某個叫作“狀態根”的東西在鏈上維護的。關于更多詳細信息，請閱讀Vitalik的介紹。

事實上，在OptimisticRollup中，即使其他網絡參與者都反對，出塊一方也可以處理事務。這就是OptimisticRollup的1/n誠實參與者假設。

OptimisticRollup和ZKRollup對出塊者的職責要求不同。如果你想要了解更多相關內容，請閱讀這篇文章的“SecuirtyConsiderations”一節。

HaseebQureshi有一篇關于去中心化的文章很發人深省。Qureshi的論點是，去中心化本身不一定就是好的，中心化本身也不一定就是壞的。雖然Qureshi在這篇文章中沒有討論Rollup，他的論據有很高的相關性。

在1803年的馬伯利訴麥迪遜案中，馬歇爾法院判定最高法院有權推翻它認為違憲的國會立法，有效地賦予了最高法院對所有立法事項的最終審查權。

事實上，ZKRollup通過密碼學方式防止其出塊者在處理事務時作惡，因為相關事務的零知識證明本身是無效的。

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