ROLL:教你用中學數學課理解Rollup

本文作者：BenjaminSimon，原發布于2021年6月1日，編譯：Vane從中學數學講起

讓我們從一個比喻開始。想象一下，我們又回到了中學數學課上。我們的老師，唯有中學數學老師才能如此殘忍，給我們列出了一百個很長的除法問題，每個問題都有很大的數字。我們被告知，任務是解決盡可能多的問題。但是有一個問題！我們必須在一張紙上寫下最終解決方案和每個計算步驟。幾分鐘后，隨著我們的胃部有一種翻涌的感覺，我們開始應付的任務純粹是無稽之談。幾乎不可能在頁面上擠滿一捧完整的解決方案。這個卡夫卡式的故事與Rollup有什么關系？在比喻中，這張紙是一個以太坊區塊，數學問題是智能合約交易。以太坊目前非常擁擠。每個區塊中需要包含的交易太多了。更糟糕的是，這些交易中的大部分都是計算密集型的，例如閃電貸或通過聚合器路由的交易。我們已經告別了過去的、前DeFi時代的簡單轉賬和支付。這就是問題的關鍵。正如比喻中的數學老師要求我們把每一行辛苦的長除法都塞在一張紙上一樣，以太坊也必須處理和記錄每筆交易的每一行計算。直到Rollup。Rollups將計算移到鏈下，同時只在鏈上存儲最少的交易數據。從這個基本意義上講，它們是以太坊的草稿紙。Rollup處理所有雜亂的數據過程，允許在單個以太坊塊內批量成指數級的智能合約交易。這個比喻有助于描繪Rollup旨在解決的問題。它甚至為我們提供了一個關于Rollup解決方案需要什么樣的模糊概念。但至于Rollup實際上是如何工作的，它們是什么樣子，以及為什么它們讓像我這樣的人如此興奮——我們需要深入研究。什么是Rollup？

韓國金融監管機構搜查Kakao銀行創始人的辦公室:金色財經報道，據韓國廣播公司電視臺（KBS）：韓國金融監管機構搜查Kakao銀行創始人的辦公室。[2023/8/10 16:17:32]

Rollup本質上是一個單獨的區塊鏈，但有一些修改。與以太坊一樣，Rollup協議具有執行智能合約代碼的“虛擬機”。Rollup的虛擬機獨立于以太坊自己的虛擬機運行，但它由以太坊智能合約管理。這種連接允許Rollup和以太坊進行通信。Rollup執行交易并處理數據，以太坊接收并存儲結果。在技術層面上，Rollup鏈與其他更傳統的區塊鏈之間的關鍵區別在于產生新塊的方式。通常，區塊鏈由各方的分布式網絡維護。這些各方通過共識共同生產區塊。簡單來說，各方就如何處理一組交易——或者換句話說，如何構建下一個區塊進行投票。獲得多數支持的區塊是永久寫入鏈上的區塊。相比之下，Rollup鏈不通過多數規則運行。相反，監控Rollup狀態的一方可以將所謂的“assertion”發送回以太坊，說明交易應該如何處理。重要的是，以太坊將接受或拒絕assertion，而不管其他Rollup方的大多數是否支持這個assertion。在實踐中，這通常意味著Rollup中的單方被指定為處理交易和生成區塊的任務。等等……Rollup是中心化的？

數據：7月份加密市場損失4.86億美元，是2022年總損失的六倍多:金色財經報道，根據De.Fi發布的一份報告，加密貨幣市場經歷了2023年以來最糟糕的一個月。7月份加密市場的損失總計4.86億美元，是2022年總損失的六倍多。目前報告的追回總額僅為615萬美元，7 月份被盜的所有加密貨幣和數字資產中近99%仍未追回。

De.Fi 的研究人員認為，項目團隊在快速追回損失的資金方面做得還不夠。根據該報告，絕大多數損失發生在以太坊網絡上，36 個案例中損失了 4.47 億美元，其中包括涉及 2.31 億美元的Multichain黑客攻擊和損失約1億美元的Alphapo漏洞。[2023/8/1 16:10:17]

Rollup區塊生產的中心化特性是Rollup能夠如此高效地處理交易的部分原因。但這也提出了一個明顯且令人擔憂的問題：如果沒有多數人的共識，Rollup如何確保區塊生產是正確的——如果區塊生產者碰巧是惡意的，會發生什么？這種中心化讓習慣于基于共識的區塊鏈的加密用戶感到困惑。事實上，如果故事到這里結束，我們可能會得出結論，如Avalanche聯合創始人KevinSeqniqi最近在推特上發布的那樣，Rollup只是“由單方復制的數據庫”。實際上，正如我們將看到的，中心化的指控與其說是錯誤的，不如說是邏輯上的誤導。通常情況下，沒有強大共識機制的中心化區塊鏈很容易受到腐敗和惡意收購的影響。然而，在Rollup的獨特情況下，缺乏去中心化實際上并不是其安全性和完整性的問題。要理解為什么會這樣，我們需要更深入地挖掘。數據可用性的重要性

Cosmos生態MEV基礎設施提供商Skip Protocol推出Skip API:7月20日消息，Cosmos生態MEV基礎設施提供商Skip Protocol推出Skip API，允許在Cosmos中的任何網絡之間進行一鍵跨鏈代幣兌換和轉移，通過集成Skip API，任何錢包、前端或DApp都可以非常輕松地在IBC鏈之間無縫轉移流動性。[2023/7/20 11:06:44]

回想一下我們開始篇首說的不幸的數學作業。用于計算的草稿紙是我們的救命稻草，因為它允許我們在主紙上寫下問題及其解決方案。將Rollup與草稿紙進行比較，我們說它們“將智能合約計算移到鏈下，同時僅在鏈上存儲最少的交易數據。”事實上，最后一部分——鏈上交易數據的存儲——對于Rollup的工作方式至關重要。在Rollup中，只有計算、數據處理處于鏈下狀態。Rollup處理的每筆交易仍將其輸入數據存儲在以太坊上。將交易數據保存在鏈上的重要性是什么？在數學作業比喻中，我們交給老師的最后一張紙包括長除法問題及其解決方案。這允許我們的老師事后檢查我們的工作，即使我們沒有包括單獨的計算步驟。同樣，鏈上數據的持續可用性意味著以太坊基礎層可以重復Rollup上的任何計算。簡而言之，Rollups的鏈上數據可用性允許內置的審查過程。以太坊可以“雙重檢查”在Rollup鏈上處理的交易的完整性，然后再將它們永久寫入分類賬——就像美國最高法院的司法審查權一樣。

OpenAI躋身全球TOP50網站 1月訪問量突破6.72億:金色財經報道，據SimilarWeb數據顯示，OpenAI網站訪問量快速攀升，目前已躋身全球TOP50網站。今年1月，OpenAI網站訪問量突破6.72億，較11月增長3572%。該網站2022年11月全月訪問量為1830萬，主要訪問人群來自技術社區。[2023/2/7 11:52:37]

“有限性”是一種力量

因此，Rollup的關鍵質量是它們的有限性。Rollups只將交易推送到基礎層；它們不能強制接受，因為以太坊可以在必要時推翻任何Rollup交易。因為它們受制于這個審查過程，所以據說Rollup交易缺乏真實的終局性。考慮到Rollup的受限性質，我們可以回到尚未解決的中心化指控。Rollup的單個區塊生產者可能會嘗試惡意處理交易。但如果是這樣，以太坊將在審查過程完成后簡單地拒絕該批次，并且區塊生產者將受到懲罰。現在，“審查過程”究竟如何運作取決于Rollup是Optimistic還是零知識。但對于兩者而言，審查過程比沒有Rollup的以太坊自行處理交易的效率要高出指數級。總之，Rollup系統基于“制衡”，確保以太坊保持主權鏈；以太坊自己的共識是真相的最終仲裁者。但重要的是，側鏈卻不能這樣說。由于缺乏相同的審查流程，側鏈通過自己的、完全獨立的共識機制處理交易。側鏈交易是“最終的”，而Rollup交易則不是。因此，側鏈需要更大的信任假設，因為它們不能從以太坊自己的去中心化安全中受益。事實上，我認為側鏈更類似于EVM兼容的layer1，而不是Rollup。總結

“比特幣失守20000美元”登上微博熱搜榜第25位:金色財經報道，微博熱搜榜數據顯示，“比特幣失守20000美元”登上微博熱搜榜第25位，當前熱度為255616。[2022/6/18 4:36:56]

概括地說：Rollups將計算移至鏈下以釋放更多鏈上空間。鏈上數據可用性至關重要，因為它允許以太坊仔細檢查Rollup交易的完整性。反過來，此審查過程可作為對Rollup塊生產的“檢查”，從而無需共識機制。Rollups最終讓以太坊得到它的蛋糕并吃掉它：它們在不破壞網絡分散安全性的情況下成倍地釋放了更多的鏈上容量。至少在我看來，這與我們希望的擴容解決方案一樣優雅。最后，特別感謝t11s和Hasu的深思熟慮的評論和建議。補充

1.注意：我最近在DeribitInsights中開始了一個關于Rollup的系列文章，其中第一部分探討了零知識Rollup和OptimisticRollup之間的一些差異。許多讀者問我是否有我會推薦的非技術性Rollup介紹，因為我的文章假設了該主題的基礎知識。事實上，有許多有用的概述。但是我還沒有找到避免技術術語的針對初學者的全面介紹。以下入門書旨在填補這一空白。2.順便說一句，這種連接是通過一個叫做“狀態根”的東西在鏈上維護的，它跟蹤Rollup的內部狀態——賬戶余額、交易、代碼等。更多細節參見Vitalik的介紹。3.事實上，在OptimisticRollup中，即使所有其他網絡參與者不同意，一方也可以處理交易。這是OptimisticRollups的“n個”誠實參與者假設，我在這篇Deribit文章中標題為“安全注意事項”的部分中進行了更深入的探討。4.區塊生產者角色在Optimstic與零知識Rollup中具有不同的要求。有關這方面的更多信息，請參閱Deribit文章中的同一部分。5.HaseebQureshi關于去中心化的發人深省的文章在這里很有幫助。庫雷希的論點是，去中心化本質上并不有價值，相反，中心化本質上也不是壞事。雖然庫雷希在文章中沒有討論Rollup，但他的論點仍然非常相關。6.在馬布里訴麥迪遜案(1803)中，馬歇爾法院裁定最高法院有權推翻它認為違憲的國會立法，有效地賦予司法部門對所有立法事項的最終決定權。6.事實上，ZKRollups中的區塊生產者以密碼方式禁止以欺詐方式處理交易，因為交易的零知識證明本身是無效的。

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