ROL:白話 Rollup：以太坊的草稿紙

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。

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（疊卷）成倍多的智能合約事務。

WisdomTree第四季度虧損，加密貨幣持有量下降:金色財經報道，美國資產管理公司WisdomTree所持加密貨幣資產的價值從去年同期的3.57億美元降至去年第四季度末的1.36億美元，營收7330萬美元，凈虧損2830萬美元，而去年同期利潤為1120萬美元。

此前，Wizdumpree宣布計劃推出WisdomTree Prime，投資者可以通過數字錢包投資加密貨幣、基于WisdomTree指數的區塊鏈基金、美元和代幣化資產。[2023/2/4 11:46:32]

這個比喻不僅直觀呈現了 Rollup 旨在解決的問題（“因計算過載而導致的網絡擁堵”），還讓我們大概了解了 Rollup 解決方案需要做到什么（“將計算轉移到鏈下”）。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。

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（EVM）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（譯者注：其實以太坊還儲存 Rollup 事務的數據，不僅只儲存結果）。2

加密做市商Wintermute在危機爆發前就已將資金從美國FTX轉移:金色財經報道，加密做市商Wintermute在危機爆發前就將資金從美國FTX轉移走了。[2022/11/12 12:53:13]

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（“礦工” 或 “驗證者”，具體取決于鏈的類型）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（如何創建下一個區塊）。獲得多數支持的區塊將被永遠寫到區塊鏈上。

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（譯者注：這一點也不是絕對的）

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？

區塊鏈風險投資公司將在釜山投資1億美元用于生態發展:10月28日消息，EOS網絡基金會、OKX Blockdream Ventures、AlphaNonce等區塊鏈風險風資公司簽署了一份諒解備忘錄，將于3年內投資1億美元以在韓國第二大城市釜山建立區塊鏈生態系統。

此前消息，韓國釜山市與幣安、FTX、火幣Crypto.com和Gate.io均簽署類似協議，并建立合作關系。[2022/10/28 11:53:07]

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Kevin Seqniqi 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。

俄羅斯外交部副部長：俄正在積極開發本土金融信息傳輸系統:8月21日消息，當地時間20日，據塔斯社報道，俄羅斯外交部副部長潘金表示，俄羅斯需要從環球銀行間金融通信協會支付系統過渡到不受外部壓力影響的金融信息傳輸機制。俄羅斯正在積極開發本土的金融信息傳輸系統，以應對俄羅斯銀行及其客戶在進行日常國際支付時頻繁遇到的問題。[2022/8/21 12:38:41]

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（將事務數據存儲在鏈上）對于 Rollup 的運作方式來說至關重要。就 Rollup 而言，只有計算（數據處理）會被轉移到鏈下。Rollup 所處理的每筆事務的輸入數據（即 “調用數據”）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（譯者注：吹毛求疵來說，這話是不對的。以太坊單筆事務可執行的計算量是有上限的）。

加密交易平臺Uphold決定退出委內瑞拉市場:6月23日消息，提供加密貨幣交易和數字資產借記卡的平臺Uphold表示，由于遵守美國制裁的復雜性日益增加，決定退出委內瑞拉市場，建議其在委內瑞拉的客戶盡快撤出資金。Uphold在委內瑞拉的交易服務將持續到7月31日，會從9月30日起全面限制該國用戶的賬戶。（uphold.com）[2022/6/24 1:28:03]

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

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 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 來說，“審查流程” 的具體運作方式不同（詳情請參見此處）。然而，無論是哪種 Rollup，審查流程遠比以太坊自己處理交易（不依賴于 Rollup）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 Layer 1 ，而非 Rollup。

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 Deribit Insights 上連載關于 Rollup 的系列文章。其中，Part 1 探索了 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 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（參見文章 1、2、3（中譯本見 1、2、3））。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（狀態根追蹤 Rollup 的內部狀態，包括賬戶余額、事務和代碼等等）。關于更多詳細信息，請閱讀 Vitalik 的介紹。

事實上，在 Optimistic Rollup 中，即使其他網絡參與者都反對，出塊一方也可以（正確！）處理事務。這就是 Optimistic Rollup 的 1/n 誠實參與者假設（如果你想要深入了解這部分內容，請閱讀這篇文章的 “Secuirty Considerations” 一節）。

Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 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 “Secuirty Considerations” 一節。

Haseeb Qureshi 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，ZK Rollup 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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