ROL:Rollups：以太坊的下一代扩容方案_UPS

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。

Fan Controlled Football完成4000万美元A轮融资:1月13日消息，由球迷控制的另类职业体育联盟Fan Controlled Football（FCF）完成4000万美元A轮融资，Animoca Brands 和 Delphi Digital 领投，这两家公司都是专门从事加密货币投资的风险投资公司。新资金将用于将联盟的规模从四支球队扩大到八支球队，其中两支将由 NFT 代币项目 Bored Ape Yacht Club 和 Gutter Cat Gang 所有，球迷将有机会购买 FCF 的NFT代币，这将允许他们选拔球队、召集比赛和做出其他决定，球迷们还可以通过Republic投资平台以低至 150 美元的价格持有球队的股份。[2022/1/13 8:46:04]

Vitalik 提出基于 Truebit 搭建 EVM Optimistic Rollup 的方案:5月2日，以太坊创始人 Vitalik Buterin 在以太坊研究论坛中提出，可基于交互式验证协议 Truebit 搭建以太坊二层扩容方案 Optimistic Rollup 以解决重复验证问题，并给出了基本方案。

Truebit 可以使智能合约以标准的程序语言安全地执行复杂的计算从而降低 gas 费用，该协议已于 4 月 21 日上线以太坊主网。[2021/5/2 21:17:41]

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。

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！

StarkWare推出ZK Rollup扩容解决方案StarkNet:1月27日消息，零知识证明研发机构StarkWare表示，其二层扩容解决方案ZK Rollup“StarkNet”目前已经完成基础构建（阶段0），即图灵完备框架Cairo、STARK 软件堆栈和二层扩容引擎StarkEx，之后将进行构建阶段一至阶段三，其中，阶段一将支持单一应用Rollup“Single-App Rollup”，将使开发人员能够在StarkNet上构建和部署自己的可扩展性应用程序；阶段二将支持多应用Rollup“Multi-App Rollup”，支持在同一StarkNet实例上运行并访问多个应用程序，这将实现不同应用程序之间的互操作性，以及降低 Gas 成本；阶段三将支持去中心化Rollup“Decentralized Rollup”。

StarkWare预计将在近几个月内部署阶段一，并在2021年底之前顺利进入阶段二和阶段三。StarkWare构建的StarkNet是一种由STARK驱动的去中心化二层ZK Rollup，可支持以太坊的通用计算。[2021/1/27 13:37:48]

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。

Google Cloud 在客户用例中新增路印协议 Loopring 的 zkRollup 扩容方案:Google Cloud 在客户和案例研究中新增路印协议 Loopring 的 zkRollup 扩容方案。根据该案例专页的描述，路印协议 Loopring 选择 Google Cloud 的可扩展性和速度来减少交易时间，为 zkRollup 客户提供更好体验，可将用户资金释放等待时间缩短 40％。Google Cloud 计算引擎通过自定义 VM 解决方案可节省 15％的计算成本，从而为用户降低了交易费用，此外还可将部署时间从几分钟缩短到几秒钟，以提高员工效率，最终增强交易计算性能并改善客户服务。[2020/12/19 15:47:42]

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。

BM：EOS也可部署zksync rollup:9月16日，EOS创始人BM（DanielLarimer）转发V神“已利用zkSync新资助13个项目”的推特并表示，这很好，但是尝试将其与像Bancor这样的DeFi交换器一起使用，并观察状态冲突将吞吐量降低到每个块一个事务，客户端必须不断重新生成证明并签署新的TRX。有人问EOS是否支持zksyncrollup，BM回应称，EOS也可部署zksyncrollup。[2020/9/17]

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。

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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