ROLL:Rollup割裂以太坊生態，V神、Matic、Celer等想怎么解決？

三月將會是Rollup擴容方案的高光時刻。從進度看各個Rollup方案已經蓄勢待發，有些方案已經明確將會在3月上線，而Rollup擴容方案的上線，將會為行業帶重大影響。但由于Rollup之間難以互通，這就造成了以太坊生態的割裂，不同協議之間難以實現協同性，對DeFi非常重要的可組合性也將支離破碎。那有沒有辦法解決這個問題呢？今天聊一聊幾種想要解決跨Rollup交互問題的方案，看看如何將不同RollupLayer2擴容方案連接起來，保持協議間的可組合性和協同性。一、Rollup蓄勢待發

之前我們已經介紹了Optimism、ZkSync、Arbitrum以及StarkEx這四種主要的Rollup擴容方案，這里再進行簡要敘述，以作為背景。四種Rollup方案的詳細內容，可以點擊查看：《四種主流Rollup方案及熱門DeFiLayer2進展盤點》。不同的Rollup方案和DeFi協議的選擇

目前四種主要Rollup擴容方案各自都吸引到了一批生態用戶，其中：Optimism吸引了來自Uniswap、Compound的目光，更是在主網預啟動之后，得到了合成資產交易平臺Synthetix的深度參與。Curve、StablePay、GitCoin采用或計劃采用MatterLabs的zkSync方案作為擴容選擇。OffchainLabs所創建的Arbitrum，有多個DeFi項目已開始測試或有計劃使用，包括Bancor、Bounce、DODO、麥子錢包、Burgerswap、Hop、MCDEX和Swapr等。StarkEx一邊，也不乏戰友。去中心化合約交易平臺dYdX會使用StarkEx所支持的Layer2網絡，還有Paraswap，DeversiFi等應用，也會使用StarkEx的方案。各Rollup擴容方案進展如何？

Optimism二月份宣布完成A輪融資，領投方為AndreessenHorowitz，將于三月份上線主網。Arbitrum由學術性研究計劃而肇始，在計劃進入商業化階段時，曾申請專利。團隊近日表示，在征得普林斯頓大學同意后，考慮到項目進入社區成熟階段，將放棄專利。Arbitrum也公告主網處于即將上線階段。zkSync項目的創始團隊MatterLabs也公開了A輪融資的信息，“聯合廣場風投領投該輪，此前的投資者Placeholder、1kx和Dragonfly繼續參與本輪，除此之外還有zkSync的生態合作方參與了投資，其中包括Aave、Balancer、1inch、Curve、Binance、CoinbaseVentures、火幣、路印、Argent、MYKEY、imToken、Flexa、MoonPay、ripio、ZKValidator、CoinGecko”。MatterLabs表示，zkSync將于今年支持圖靈完備的智能合約。二、Rollup導致生態割裂

Cardano創始人：rollups部署正在迅速推進，Midnight將成為首個采用項目:7月23日消息，Cardano創始人Charles Hoskinson提供了關于該網絡rollups部署的更新。一位推特用戶指出，Hoskinson今年在YouTube視頻中兩次談到了rollups，并進一步詢問他具體指的是哪個項目。對此，Hoskinson談到了需要rollups的側鏈項目。他補充說，團隊正在執行一個非常積極的時間表，Midnight將成為第一個用戶。

去年，Cardano開發公司Input Output Global推出了隱私區塊鏈Midnight，它將作為Cardano區塊鏈的側鏈運行。Midnight將利用零知識證明以及私有和公共計算的結合，提供一個無需信任的生態系統，在合規的同時保護敏感的個人和商業數據。用例可能包括財務工作流、醫療保健數據和供應鏈操作等。

據悉，在4月份的一次AMA活動上，Hoskinson暗示將在Cardano上發布ZK-rollups，并補充說一個“美好的計劃”正在準備中。[2023/7/24 15:54:00]

大多數DeFi協議都是基于智能合約而創建的，這些智能合約部署在Layer1的以太坊上，并通過各自的方式，連接到自己的Layer2網絡。對用戶來說，將資金存入智能合約，開始使用這些Layer2網絡，智能合約會記錄所有的交易變化，用戶在Layer2網絡上使用，能提升效率，降低成本。但是如果Synthetix和Uniswap分別存在于不同的Layer2網絡上，那么彼此之間可能就處于各自的孤島，如何交互會成為問題。如何讓不同的擴容方案連接起來，保持DeFi協議最為人所知的可組合性和協作性？在幣乎社區的一次線上AMA中，Vitalik提到了目前Rollup等Layer2方案需要解決的兩個問題：以太坊的社區很多應用喜歡調用智能合約，比如DeFi的項目。但目前的ZKRollup不支持智能合約，只支持發幣、交易幣等簡單的應用。這是第一個問題。當我們有支持完整EVM的Rollup的時候，我覺得會有更多的用戶搬到Rollup。現在Rollup相關的基礎設施生態還不多。比如我們還沒有解決不同的Rollup之間交易的問題。如果我有一些幣在ZKsync怎么把幣搬到路印？首先需要把幣從ZKsync的二層提取到以太坊底層，然后再轉移到Loopring的二層賬戶。如果這樣做了，交易費會不會特別高？現在以太坊上會有很多用戶體驗方面的挑戰。但我覺得6個月之后很多這些問題都會解決。那么如何解決？三、Vitalik提案：如何實現跨Rollup轉賬

Celer與StarkWare合作開發Layer2.finance的ZKRollup版本:據官方博客文章消息，以太坊二層擴容項目Celer Network宣布與零知識證明研究機構StarkWare達成合作，雙方將為擴容方案Layer2.finance開發基于零知識證明的ZKRollup版本。Layer2.finance的v0.1版本最近在以太坊主網啟動，借助了Celer基于Optimistic Rollup的解決方案。[2021/4/28 21:05:02]

幾天前以太坊聯合創始人VitalikButerin提了個想法，將不同的第二層擴展解決方案連接起來，這樣它們就可以相互“交談”，以保持DeFi協議的可組合性和協同性。假設存在兩個Rollup：A和B。用戶Alice想要將RollupA上的一些代幣，換成RollupB上的另外一些代幣。假設存在兩種情況：RollupA和RollupB都能夠支持合約只有一個Rollup支持智能合約，另一個Rollup只支持簡單的轉賬。第一種情況，社區也有一份提案，名為"Hop:SendTokensAcrossRollups(Hop:跨Rollup發送代幣)"，地址見：https://ethresear.ch/t/hop-send-tokens-across-rollups/8581。Vitalik的提案，針對第二種情形，即：如果RollupA只支持簡單的轉賬交易，而RollupB支持智能合約。V神提議，有一種簡單的方法，可以將這些各自孤立的合約網絡連接起來。跨Rollup轉賬的基本場景

“假設有一個交易中介，名為Ivan。Ivan在RollupA上有一個帳戶IVAN_A(他完全控制該帳戶)。Ivan也有一些資金存入到RollupB上的智能合約IVAN_B中。”設想有如下的操作：Alice向RollupA上的IVAN_A賬戶發起一筆交易，轉賬到RollupB上的賬戶：ALICE_B。Ivan能怎么辦呢？他會通過IVAN_B賬戶，發送一筆交易，將扣除了手續費之后的代幣數量，發送到ALICE_B這個賬號中。在第一步之后,第二步可以立即進行。如果Ivan證明第二筆交易跟第一筆交易之間的差異非常小，那么甚至可以在合約里設置規則，允許收取更高的費用。“最壞的情況”是Ivan沒有像預期的那樣向ALICE_B發送代幣。在這種情況下，Alice可以等待RollupA上的交易確認，然后通過其他途徑獲得RollupB上的代幣用來支付跨Rollup傳輸的手續費，然后她自己就可以claim，獲得資金。按照V神的解釋，用戶Alice可以直接在RollupB上完成。只需要讓RollupB可以獲得在前一批Rollup記錄之前的L1上的相應hash記錄，然后RollupB就能夠記錄下來Merkle分支，能夠在Rollup里驗證。通俗來說，通過技術方式能夠確保用戶Alice在RollupA上交易確認之后，可以有方式安全的在RollupB上領取到對應的資金，避免因為其中某一個或者幾個交易中介出現問題，導致資金受損。無論這個交易中介Ivan是誰，為什么別人會選擇轉給他代幣，這些可以暫時不管；這里的含義是，存在連接層，讓存入到各類孤立的Layer2智能合約上的資金保持同步，實現跨Rollup轉賬的功能。具體的實現細節，可能要了解在RollupB上的合約IVAN_B的規則了。遵從下面的設定：如果任何人發起一個交易，發送若干數量的比特幣到IVAN_A這個賬戶，在memo中，包含了目標地址的信息。那么，在若干時間之后，他們可以向合約IVAN_B發送一筆交易，該交易包含了轉賬的證明，該證明能夠將對應數量的比特幣提到在RollupB上的目標地址之中。提款要經過一些延遲(例如，1天的時間)，是為了確保對應的轉賬批次和索引可以記錄到RollupA的Layer2網絡之中。當Ivan在IVAN_A收到資金時，他可以自己將代幣發送到目標地址。他可以通過IVAN_B合約發送交易。在這種情況下，Ivan充當了結算商的角色，可以收取一定的轉賬手續費，讓RollupA這個只支持簡單轉賬交易的Layer2網絡，和可以支持智能合約交易的RollupB，能夠連接起來。而通過轉賬證明、Merkle索引等方式，也確保用戶資產能夠在轉移過程中不會遇到損失。結算商充當了跨Rollup轉賬的協作角色

路印協議 Steve Guo：短期Optimistic 或勝出，中長期ZK Rollup將勝出:3月11日，在以《Layer2百花齊放， DeFi 們如何“站隊”？》為主題的AMA中，路印協議CTO Steve Guo、Synthetix大中華區負責人Dorothy、Huobi Global商業戰略總監哲叔、Starks Network聯合創始人張曉關于即將到來的Layer2展開了精彩的對話。

Steve Guo表示，路印協議的設計考量最重視安全性。zkRollup相比于Optimistic Rollup來說，最大的好處就是在于能保證用戶資產結算的最終確定性時間比較短，能做到分鐘級別，而Optimistic Rollup則需要1周以上的時間。

Steve Guo認為“在短期內，對于通用EVM計算而言，Optimistic Rollup可能會勝出，隨著ZK-SNARK技術的改進，在中長期而言，ZK Rollup將在所有用例中勝出。”在接下來2年左右的時間，會多個Layer2共存。一些嚴重受限于Layer1資源的一些應用場景會在Layer2上得到更大的爆發，比如DEX，去中心化的永續合約，去中心化的期權等項目。[2021/3/11 18:36:52]

Ivan自己也需要進行內部結算，畢竟有可能在某個Rollup上會耗盡資金。比如，用戶一直在通過RollupA向RollupB轉賬，需要通過Ivan在RollupB上的儲備資金轉給用戶所指定的地址。這時候Ivan這類交易中介，就需要進行內部結算了，也因此這提案的限制，會要求Ivan這類中介商持有大量的資金在賬戶之中，以便服務用戶需求。我們用法幣舉例，或許能更好理解。如果你從工商銀行向建設銀行的卡轉賬，盡管ATM機上顯示立即變更了，但是實際的結算過程是每天進行一次，只有在工行結算后，才將實際的資金轉給建行，更具體來說，是通過在央行的結算賬號之間進行的。同樣的，從支持智能合約的RollupB向只支持普通轉賬的RollupA發起轉賬交易，也是類似的操作。Alice發送代幣至合約賬號IVAN_B,并附上了目標地址；若干時間之后，Alice可以將資金取回；不過如果中間IVAN這個中間商能夠提供證明至智能合約IVAN_B,附上鏈上的轉賬記錄等信息，證明自己已經將資金在RollupA上轉給了Alice，那么，Alice就不能再取回資金了。這時候，跨Rollup轉賬完成。至此，我們大致理解了Vitalik提案之中所提到的跨Rollup轉賬原理，并且只需要其中一個Rollup支持智能合約即可實現，主要引入了IVAN這一中間商來支持跨Rollup轉賬。至于如何設置限定，避免中間結算層的資金不足和浪費、以及轉賬的Memo應該如何設定等技術細節，可以查看Vitalik的提案所述:https://ethresear.ch/t/cross-rollup-dex-with-smart-contracts-only-on-the-destination-side/8778。四、Hop的跨Rollup轉賬方案

V神：預計1個月左右將推出完全兼容EVM的Rollup:3月10日消息，以太坊聯合創始人V神在最近的播客節目上表示，Eth2開發人員正致力于進行以太坊鏈合并工作，并相信在分片開發完成之前，第二層解決方案可以支持以太坊網絡。他稱：“Rollup很快就會出現。我們完全有信心，而到需要更多的擴展性能時，分片已經準備好很長時間了。”此外，V神預計，“大約在一個月左右”，將推出完全兼容以太坊虛擬機(EVM)的Rollup。V神還表示，以太坊網絡即將擴展100倍，并預測Optimism將在未來幾周內發布其第二層解決方案。此前2月25日消息，以太坊擴容方案Optimism官方宣布將于3月推出主網。（Cointelegraph）[2021/3/10 18:31:29]

上文中，我們還提到過另外一個場景：兩個Rollup，比如ZKSync和Optimism，都支持智能合約，那么如何實現跨Rollup交互？Hop團隊成員chriswhinfrey1月24日在ETHResearch論壇發了一篇帖子，介紹Hop如何跨Rollup進行去中心化的代幣轉賬。內容如下：Hopprotocol提供了去信任、可擴展的跨Rollup通訊橋。致力于：快速輕松實現跨Rollup代幣轉移可以快速從Rollup中退出最終實現跨Rollup合約調用的功能在Hop團隊看來，對于解決跨Rollup可組合性問題，他們提供了廣泛的解決方案，通過雙管齊下的方式實現：創建一個跨網絡橋接代幣，可以快速而經濟地從一個Rollup移動到另一個Rollup，或者在Layer1上創建，支持領取對應的底層資產。使用自動做市商，在多個Rollup上都有部署，也可以在Layer1的以太坊網絡上部署并支持Layer1跟Layer2的Rollup上的Bridge代幣的1：1錨定兌換。

如果用戶想要從RollupA轉賬100個BTC到RollupB上自己或者他人的賬號中，那么，就有如下的過程：首先，在RollupA上，通過AMM將這100個ETH兌換為Bridge_A代幣，即橋接代幣；交易確認之后，RollupB上通過AMM將Bridge_B代幣兌換為100個ETH代幣，然后轉給用戶所指定的在RollupB上的對應地址；由于Bridge_A和Bridge_B都是同樣的代幣，只是起到了跨Rollup橋接的作用，他們的比值是1:1錨定的。如果有價值波動，套利者會進行無風險套利，搬磚搬平差價。Hop目前已有測試網上線https://hop.exchange/send。五、還有沒有其他方案？

動態 | Fuel Labs推出基于Optimistic Rollups的以太坊側鏈:Fuel Labs 宣布推出首個基于Optimistic Rollups開發的無需信任的以太坊側鏈 Fuel ，Fuel側鏈專門針對以太坊大額支款設計，在伊斯坦布爾升級之前，保守估計能將以太坊 ERC-20 代幣交易成本降低 5 倍。[2019/10/23]

除了上述方案之外，Celer跟MaticNetwork的方向我們也一并聊聊。Celer的Layer2方案：原地擴容

國產DeFi項目Celer提出了個新的思路，稱為“原地擴容”，原地的意思就是，讓DeFi項目繼續在Layer1即可，不需要專門去Layer2另外部署專門的版本，即可通過Celer的方案--Layer2.finance,實現擴容。根據Celer團隊的介紹，在該場景下，用戶的資產存放在Layer2鏈上(Celer從基于OptimisticRollup的方案開始，后續擴展升級，支持ZKRollup），然后用戶發送指令，告訴Layer2.finance協議自己的操作要求，指明將自己的多少資金、存放到哪些DeFi協議中，比如Curve、AAVE、Compond等位于以太坊Layer1網絡上的DeFi協議。通過這種方式，Layer2充當了命令代理，用戶存儲資產+發送指令即可，而具體的業務邏輯，則仍然是交給了Layer1上的DeFi協議執行。而不同用戶的命令，可以通過合并交易的方式，更經濟的與Layer1合約交互。該方案預計在3月份上線。MaticNetwork品牌重塑：Polygon

Polygon原名為MaticNetwork，則走了另外一條路，定調為Layer2聚合器，通過兩種方式實現擴容：依賴以太坊網絡，借助對應網絡上的驗證者，并支持MaticPlasma、zkRollups、OptimisticRollups、Validium等方案。建立自己的子鏈體系和獨立的驗證節點，自行負責自己的安全性。這一方向，目前已經上線的是MaticPoS鏈。MaticNetwork升級之后的方案走得更遠，除了依托現有生態之外要獨立建立自己的生態體系，所付出的努力也要更多。據統計，目前有80多個DApp部署在Polygon上，涵蓋DeFi、NFT、游戲等領域。按照當前的進展，MaticPos鏈和MaticPlasma方案已上線，而目前還未支持zkRollup和OptimisticRollup，這些方案會在未來上線。限于篇幅，對Polygon不再展開。Polygon鏈接見：https://polygon.technology/六、小結

三月份會很熱鬧，Arbitrum、Optimism的主網上線，標記著我們目前處在Rollup等Layer2方案的爆發前夜。Layer2方案爭奪用戶的舉措，會成為三月份以及上半年的一大母題。而不同Layer2(具體來說Rollup）之間如何兼容，避免破壞DeFi的協作性？目前見到的這幾個方案，其實也都在摸著石頭過河。Vitalik的提案，Hop的實現，以及Celer的創意，或許能夠解決各自設想中的問題，但是跨Rollup實現DeFi的調用組合，仍然是個擺在前方的大難題。另一方面，最近Sushi等協議在多條鏈上部署的動作，或許預示了另外一種可能性，跟Hop方案之中所提到的類似，借助于AMM+協議自身代幣的方式，或許許多DeFi協議會先嘗試在內部打通不同Layer2網絡及Layer1之間的隔閡，形成閉環。也許未來隨著更多DeFi加入Layer2的行列，更廣泛意義的DeFi聚合器巨無霸將會出現，現在還只是剛剛開始，讀者朋友們不妨多想想多看看。參考資料：https://mp.weixin.qq.com/s/2HYIsxnUaovKYs19xQ_KbQhttps://www.trustnodes.com/2021/03/02/vitalik-buterin-proposes-cross-rollup-scaling-solutionhttps://www.chainnews.com/articles/872971457746.htmhttps://hop.exchange/whitepaper.pdf聲明：本文為作者獨立觀點，不代表區塊鏈研習社(公眾號)立場，不構成任何投資意見或建議。加密行業前沿趨勢，區塊鏈行業一手信息，挖掘分析潛力項目，歡迎加入區塊鏈研習社精心打造的「區塊客空間」，與資深投資人一起捕獲百倍幣！-END-

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