Web3新手系列:以太坊Rollups介绍

Web3新手系列:以太坊Rollups介绍

以太坊作为目前最活跃的区块链平台之一,它承载着大量的去中心化应用,从 DeFi(去中心化金融)到 NFT(非同质化代币),生态系统非常繁荣。不过,链上的交易的繁荣也伴随着一些固有的挑战,例如经常由于网络拥堵导致交易的费用疯狂上涨、交易时间变长、失败率增加,非常影响链上参与者的热情。

为了解决以上问题,同时不影响主链的分布式特性,社区主要采用 L2 扩容方案。L2 的核心原理是将计算和交易从主网(也就是 L1)放到第二层网络上执行,只将最终的交易结果提交到主网。这样能够让交易本身更加高效、费用更低,同时依然能够继承主网的安全性。

比较知名的 L2 方案有 Rollups、侧链等。

其中 Rollups 又细分为 Optimistic Rollups 和 Zero-Knowledge Rollups(ZK-Rollups)。

与天生乐天派的 Op-Rollups 相反,ZK-Rollups 在将数据提交到链上时,除了压缩后的数据本身外,还需要附带一个有效性证明。也就是说,ZK-Rollups 同样将交易放在链下进行,同样将交易打包提交到主网,但是在正式提交之前,需要先在链下计算出一个有效性证明。

ZK 的概念实际上在区块链诞生之前就已经存在,但是现实世界的复杂性使得它的应用场景非常有限,在应用时需要限制在很小的范围内,例如特定两方的隐私问题,并且通常要有一个中心化的验证者,这决定了它本身就需要基于一定程度的信任。而区块链在应用 ZK 技术时的优势就在于它能够天然的将复杂性收敛到智能合约内,它实际上只需要验证在区块链上的数据和计算,智能合约做不到的事情它自然也无法验证。所以相比前者,人们只要相信去中心化的智能合约即可,这种信任无需锚定任何中心化的组织或个人。

ZK-Rollups 相对与 Op-Rollups 的复杂性也在于此,它需要根据交易执行时的数据和交易执行所经过的实际逻辑,编译成一条复杂的逻辑电路图,然后根据这个电路图,使用专用的证明器通过密码学计算,生成出一个能够被快速验证的结果(这里需要耗费一些时间)。由于数学运算依赖于算力强大的计算机,所以通常会有专用的编译器和验证器进行这些工作。

无论是 Optimistic Rollups 还是 ZK-Rollups,都是以太坊生态为应对可扩展性挑战而给出的关键答案。当前,两大方案仍在演进中,随着以太坊 EIP-4844 等升级落地,L2 的数据发布成本已大幅降低,这将进一步释放两种方案的潜力。

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