以太坊Layer2的Rollup战争新纪元的开端

以太坊Layer2的Rollup战争新纪元的开端
以太坊Layer2的Rollup战争新纪元的开端

Layer 2是被设计为解决以太坊扩展性问题的关键方案之一,通过在以太坊主链之上构建额外的网络层,允许处理更多交易的同时保持主链的安全性和去中心化特性。
Rollup是一种通过在链下处理交易然后将交易数据“打包”进入主链的Layer 2扩容方案,其安全性由Layer 1保证,是目前最主流的Layer 2扩容方案。相比于其他的链下交易方案,例如状态通道、侧链、Plasma等,Rollup有三个特点:
Layer 2是与Layer 1相对独立的平台,所有参与用户也是独立的Layer 2账户,用户可以在Layer 2平台上与其他Layer 2用户进行交易,但是Layer 1账户与Layer 2账户之间的交互需要通过Layer 2运营方部署在Layer 1及Layer 2上的智能合约,最常见的交互就是ETH等代币的转移;
所有的交易信息都需要被完整记录在主链上,即Calldata或Blob数据(EIP-4844),即使Layer 2状态丢失,任何人都可以从主链上存储的信息中恢复丢失的状态,解决了在以往的链下交易方案中存在的数据可用性问题;
交易执行和状态变更在Layer 2平台,但是状态摘要会被发布到Layer 1链上,因此Layer 1链能够通过某种数据有效性验证方式进行验证,通过验证后Layer 2的状态将在Layer 1主链上锁定。根据其数据有效性验证方式的不同,Rollups可以进一步细分为Optimistic Rollups和ZK Rollups。

Rollup发展史

侧链是最早的Layer 2方案之一,侧链是与主链(Layer 1)挂钩(peg)的独立区块链,有自己的共识模型和区块参数。Plasma是2017年由闪电网络的提出者之一的Joseph Poon和以太坊创始人Vitalik Buterin提出的一个Layer 2扩展解决方案,是侧链的演变方案。
Plasma链是在以太坊外构建的独立区块链,也称为子链,每个子链可以在以太坊上部署自定义的智能合约,Plasma链之上可以再构建一层子链,形成树状的Plasma网络。Plasma的工作原理是将大的计算任务拆分成小任务,并将它们分配给各个子链进行处理,处理后的结果逐层汇总并提交至上层,实现对大量复杂计算的快速和低成本处理。
Plasma需要提交Plasma链上发生的交易的Merkle根,当用户试图将他们的资产从Plasma链移回根链时,用户可以提交将资产发送给Plasma的最新交易的Merkle分支。这开始了一个挑战期,任何人都可以尝试证明用户的Merkle分支是欺诈性的,如果欺诈被发现,则可以提交欺诈证明。Plasma是一种无监管的以太坊侧链技术,但存在一些致命的缺点。

Rollup赛道

Rollup赛道中,目前已经上线的Layer 2 Rollup中,仍有Optimistic Rollups占据主导地位,但随着ZK Rollups技术的成熟,越来越多的人开始关注和参与ZK Rollups生态。
Optimistic Rollups依赖于乐观假设,允许在发现欺诈行为时进行挑战和回滚。代表方案是Arbitrum和Optimism。Arbitrum是目前TVL最高的Layer 2协议,而Optimism则是Layer 2第二大TVL的网络。Arbitrum和Optimism都在主网上线,提供了不同的优势和特点。
ZK Rollups使用零知识证明技术来确保链外处理的交易是有效且正确的,提供更高的安全性和效率。代表方案有zkSync、StarkNet、Polygon zkEVM和Scroll。ZK Rollups在简单支付、交易和其他特定应用场景中有吸引力,提供了更高的安全性和效率。
综上所述,基于Optimistic和ZK的扩容方案有望解决区块链性能瓶颈,提高交易速度和交易吞吐量,而ZK Rollups可能会在未来成为以太坊扩容方案的最终答案。

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