觀點 | ETH 2.0本就是一種形式的rollup_ROLL

當我們向一種新的擴容范式轉變時，回顧被拋棄的舊范式是一種很好的做法。

這篇文章旨在讓讀者相信，“以rollup為中心”的方法并不會背離分片，并且有望構建對整個系統更直觀的理解。

OptimisticRollup的定義

出于本文的目的，我們先詳細說明最簡單的OptimisticRollup(ORU)實現。

ORU需要具備以下幾個特性：

將所有交易數據提交到鏈上

將狀態根提交到鏈上

假設狀態根是正確的

一些節點負責驗證ORU的狀態轉換

設有鏈上欺詐證明執行程序，可以撤銷無效狀態轉換

分片為什么不可行

在證明ETH2.0分片只是一種復雜的ORU系統之前，我們先來探究一下為什么原生分片系統并非安全的可擴展性解決方案。其背后原因不是特別直觀。

觀點：XRP價格可能會迅速波動到10美元到33美元之間:金色財經報道，推特用戶MackAttackXRP在社交媒體中稱，我和很多人交談過，與我交談過的每個人都同意XRP價格可能會迅速波動到10美元到33美元之間。數十名專家一致認為，如果美國SEC不上訴并準備好和解，XRP將會輕松突破10美元。[2023/8/9 21:34:32]

從數學角度證明分片的安全性

假設

一條區塊鏈上有16384個驗證者和64條分片鏈，每條分片鏈都由128名驗證者組成的委員會負責驗證。委員會成員選舉是不可預見的：每個slot結束后，所有委員會都會解散，并隨機從全體驗證者中重新選出64個委員會，因此每個驗證者都不知道其他驗證者所在的委員會。假設一個區塊需要獲得委員會中2/3成員的認可才能被添加到分片鏈上，這就意味著在全體驗證者中包含1/3惡意驗證者的情況下，通過隨機的方式選出惡意委員會的概率是：

觀點：Uniswap和Curve并非純粹的競爭關系:2月10日消息，Crypto研究員0xmc等在其分析文章《從Uniswap v3到crvUSD LLAMMA》中推演出，crvUSD中的LLAMMA算法試圖讓Uniswap V3的各種參數能夠動態變化出來。

DeFi領域近期圍繞“Uniswap和Curve誰更加優秀”展開熱烈討論。同時，針對加密世界的強監管提升了人們對去中心化穩定幣的期待。

此文試圖幫助大家理解crvUSD的設計思路和crvUSD缺失的推導思路，讓大家了解到Uniswap和crvUSD之間異乎尋常的緊密聯系。crvUSD借鑒了Uniswap V3最自豪AMM算法來擴大其穩定幣市場服務，可謂“相愛相殺”。[2023/2/10 11:59:18]

觀點：鏈上指標顯示積累信號，或預示BTC將進入牛市趨勢:比特幣價格預計將在未來幾個交易日繼續走高，因為一個分形指標顯示出大量積累的跡象。獨立市場分析門戶TradingShot的“鏈上智能貨幣指標（on-chain smart money indicator）”顯示，有影響力的交易員或投資者正在集體購買比特幣。盡管BTC無法維持在12000美元以上，但這種情況仍在發生。因此，這表明，自2020年7月下旬以來，1萬美元成為比特幣的強勁支撐。TradingShot的一位分析師表示：“這是第四季度的看漲跡象。鏈上智能貨幣指標顯示鏈上積累之后，價格通常會進入牛市趨勢。”（Bitcoinist）[2020/10/6]

b)哈希承諾。

關于該技術的詳解，可以參見這篇文章。

分片就是Rollup

ETH2.0的分片設計模糊了它們是信標鏈的ORU這樣一個事實。如果將重點從分布式處理轉向有序的數據可用性層，就變得一目了然了。

觀點：Staking熱潮推動ZRX活躍地址數量增至近2個月新高:根據鏈上分析公司Santiment的推文，隨著過去24小時價格上漲14.7%，近兩個月來，ZRX在其網絡上交互的獨立地址數量達到最高水平。2020年5月7日出現幾乎相同水平的DAA（日活地址）數量反彈，兩天后價格上漲39%。

這些指標表明，可能是隨著公眾對Staking申請的興趣和持有加密貨幣的被動收入增長，0x協議上的錢包活動有所增加。Staking Rewards數據顯示，在14天鎖定期內，ZRX委托將獲得0.52%的年度獎勵；Staking流動性池所有者可以獲得3.52%的年度獎勵，風險評級為“中等”。在Compound，ZRX的總存款為4228萬美元，自周五以來增長0.24%；總借貸為1687萬美元，借款人每年收取14.98%的費用。（Cryptoslate）[2020/7/4]

觀點：挖礦行業競爭非常激烈 小型礦業公司難以生存:比特幣價格最近下跌對礦工打擊最大，因其利潤更少。無力承擔費用的小型礦業公司正在關閉機器，這導致大型礦商正在壟斷該行業。比特幣目前全網難度為16.55T，這使得小礦工很難繼續經營。比特幣礦商和加密貨幣投資者Kristof表示，挖礦行業已經沒有“小魚”的空間。他表示，“盡管世界各地都在發生混亂，但挖礦行業仍是一個競爭非常激烈的領域。小魚已經沒有立足之地了。鯨魚正在進來并試圖進行敵意收購。”這引起了另一個問題：我們是否會看到大型礦商大規模壟斷權力，因為他們有能力安然度過新冠病風暴？然而，Kristof認為，對于大型礦業公司來說，事情也不順利。“新冠肺炎正在影響每個人的各個層面。”他指出，“大型礦業農場必須得到投資，對吧？而大多數人不知道的是，當你有一個5-10兆瓦的大型挖礦設施，你去挖礦，但不立即出售比特幣，而是拿走比特幣，然后囤積起來，那么這些人就是在虧本開采。”[2020/3/22]

如上圖所示，驗證者集起到以下4種作用：

驗證并執行信標鏈

對分片所提供的數據進行抽樣驗證

組成分片委員會

提交關于無效狀態轉換的欺詐證明

我們已經作了兩個假設：i)數據具有可用性，ii）區塊鏈會從最近一個具有數據可用性的區塊開始進行分叉。則要么人們可以構建欺詐證明，要么系統將缺乏數據可用性歸咎于簽署該區塊的分片委員會，并回滾狀態轉換。

從定義上來說，ETH2.0是一種ORU

這時，考慮到我們之前對ORU的定義，我們應該能夠證明分片實際上就是rollup：

1.所有交易數據都提交到鏈上

分片區塊數據被集中到數據可用性層上，在一定概率上會由全網進行驗證。

2.狀態根被提交到鏈上

分片委員會為包含在信標鏈區塊中的分片狀態根提供證明。

3.狀態根被假定為有效的

信標鏈在沒有進行額外驗證的情況下，假定分片委員會的證明是有效的

4.一些節點負責驗證ORU的狀態轉換

分片委員會驗證分片的狀態轉換。

5.有一個可以撤銷無效狀態轉換的鏈上欺詐證明執行器

信標鏈支持分片狀態轉換欺詐證明。

解構ETH2.0

既然我們已經解釋了ETH2.0和ORU系統之間不可思議的相似性，我們能夠如何利用這一信息來更好地理解整個系統的設計？讓我們通過ORU系統的角度來探索ETH2.0的一些設計決定：

數據吞吐量

在當前設計中，系統的數據吞吐量與分片機制緊密耦合。

這里可以采用的一種方法是，將數據可用性檢查視為協議中的頭等公民。這樣可以對數據層進行獨立優化，執行層也可以更細的粒度控制硬件要求。

例如，ETH2.0可以提供64個數據中心和一個在信標鏈上的ORU合約，以此代替分片鏈。ORU合約可以讓rollup決定領導者選舉機制，它們想要將數據發送到多少個數據中心上，以及它們是否想與其它rollup綁定。使用的數據中心越多，驗證rollup所需的硬件要求就越高。

嚴格來說，上述系統是當前分片設計的超集。除了由協議定義的64個分片之外，還會有其它具有自己特征的rollup構建在安全數據層上，并且獨立于協議分片。

回滾最小化

在簡單的ORU中，當選的領導者有權提交無效狀態轉換。雖然這不會影響系統的安全性，因為無效狀態轉換是可以通過欺詐證明撤銷的，但這確實會破壞rollup的進程。單獨來看，這種破壞對作惡者來說通常是不劃算的。然而，在ETH2.0中，跨分片通信讓這個問題變得特別棘手。處于slotN的分片預期自己可以獲得其它分片在slotN-1時的狀態。假設分片S~i~提交了一個無效的狀態轉換，除了單方面發起回滾之外沒有其它合理的方法來撤銷該狀態對分片S~j~的負面影響。

為避免災難性事件，必須有適當的機制來防止這類回滾。其中最明顯的兩個機制是分片委員會和托管比特檢查。正如“從數學角度證明分片的安全性”一節中所述，即使考慮到各種攻擊向量，賄賂分片委員會中2/3以上成員的概率也很低。托管比特可以確保誠實的驗證者不會因為懶惰而被騙簽署無效的狀態轉換。

如果我們認為這些機制的目的是防止無效狀態轉換，而非維護系統安全，就能選擇既有實用價值，又能實現相同效果的參數。例如，將分片委員會的規模減少到64人，隨機組成惡意委員會的概率依然低至3.1×10-8。但是從網絡和簽名聚合的角度來看，這樣能夠極大減輕負擔。

以rollup為中心的以太坊路線圖

本文最初撰寫于斯坦福區塊鏈大會2020期間。那時，我開始充分領會到ETH2.0和ORU之間的相似性。在看過Vitalik的

文章后，我決定發布這篇文章，來表示對以太坊將來采用以rollup為中心的擴容方案的支持。但是，如本文所述，“以rollup為中心”的擴容方案沒有讓我們偏離方向，而是一個超集。我們在分片設計中遇到的問題與我們在整合跨rollup通信時遇到的問題是同構的。這就意味著，已經開展的大部分工作都可以繼續進行，不會被中斷。

以rollup為中心的路線圖會降低分片執行所必需的協議復雜性。這使得我們能夠不斷迭代類似分片的復雜的rollup機制。這樣可以讓更多開發者為不同的rollup格式做貢獻，讓現有核心開發者和研究者可以專注于構建一個健壯的數據可用性層。

可以說，通往功能完善的ETH2.0的道路從未如此清晰。

如果你對文中所述內容感興趣，想要進行深入討論，請在推特上聯系我?@lightclients。我也在將幫助各種有影響力的項目尋找優秀的研究者和工程師。如果你需要幫助，請私信我。

原文鏈接:?https://lightclient.io/blog/eth2-is-a-rollup/作者:?lightclient翻譯&校對:?閔敏&阿劍

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