Rollup 为何能成为当下最火的 Layer2 方案？

除非躲进深山老林，不然很难不知道这波由以太坊二层可扩展计划 Rollup 掀起的热潮。

2020 年 9 月，以太坊的 gas 价格打破前史新高，超过 477 Gwei，或许这预示着离 gas 价格涨至 Twei 的日子不远了。

自 2017 年的 ICO 热潮以来，以太坊网络上还没有如此拥堵过，可以说现在的拥堵程度更高了。区块 gas 上限也创下了前史新高 1250 万。买卖量达到了 2017 年的峰值的水平，区块巨细也达到了前史最高水平。

尽管这关于进步以太坊网络的实用性来说（至少从这些目标来看）是令人鼓舞的音讯，可是有人可能会争辩说，当时底层的可扩展性不足问题极大地限制了运用程序，并严重影响了用户体会。可是，这个问题现已不新鲜了。以太坊社区早在数年前就预见了这一问题，尔后也一直在探索处理计划。

现在，Eth2.0 的研讨首要聚集于底层的 PoS 和分片机制上。在接下来的几个月中，咱们很快将看到 phase 0 上线。可是，Eth2.0 的核算可扩展性（即，在分片中经过智能合约来完结状况履行）要等到 phase 2 才干完成，现在估计要等到 2021 年以后。

在核算机科学中，一切问题都可以经过另一种迂回方法处理。—— David Wheeler

Layer 2 处理计划选用的迂回方法是，在 Layer 2 上处理买卖，只在必要时运用 Layer 1。这类处理计划包含状况通道、侧链和 Plasma 等。多年来，现已有许多项目探究过这些计划，取得了巨大进展。

最近，Bitfinex 的姊妹公司 Tether 发行的 USDT 是现在市值最高的稳定币，而且一直是以太坊 gas 的最大顾客。Tether 现已转向了OMG Network 的 More Viable Plasma Layer 2 处理计划。

Reddit 举办了 “超强 Reddit 可扩展性计划（The Great Reddit Scaling Bake-Off）” 大赛，来进步其基于以太坊的社区积分（Community Points）计划（现在只在两个子 reddit 板块完成）的可扩展性。现在，大赛现已收到了 22 项有关 Layer 2 处理计划的提案。

可是，要注意的一点是，Layer 1 和 Layer 2 处理计划不是互斥的，而是相乘的。

因而，尽管 Eth 2.0 将在未来几年分阶段上线，可是 Layer 2 处理计划有望在此之前和在此之后供给亟需的可扩展性。

过去的几年来，Layer 2 处理计划的研讨首要聚集于状况通道和 Plasma 项目，可是 Rollup 计划最近十分火爆，取得了很大进展。

因而，本文将深入探究 Rollup，并从原因、界说和选用等方面对其进行总结。咱们将介绍两类 Rollup 计划—— ZK Rollup 和 Optimistic Rollup ——的概念，以及一些首要完成。最终，咱们还将说到 Status Network 上可能会受益于Layer 2 计划的各种行动，以及咱们行将完成的项目。

为什么要选用 Rollups？

布景知识：构建在以太坊上且无需对底层 Layer 1 协议进行任何修改的可扩展性计划被称为 Layer 2 计划。这些计划无需与以太坊网络交互即可处理买卖，并经过智能合约将其安全性锚定在以太坊的 Layer 1 上。

Layer 2 计划之所以具有招引力，是由于以太坊上可以运转多个相似计划，仅供那些可以感知 Layer 2 的运用运用，无需每个人都晋级底层基础设施（这是一项风险极高的大工程）。尽管 Layer 2 并不一定会供给像 Layer 1 那样的安全性和确认性，可是比较 Layer 1 来说，它可以进步吞吐量，下降本钱，并改进用户体会。关于某些运用来说，Layer 2 就够了。

现在，最具潜力的 Layer 2 处理计划是状况通道和 Plasma。

状况通道最适合那些参加人数确认，而且需求在一段时刻内屡次交换状况更新的运用；另外，它也需求极强的可用性保证，来满意 “应战期” 的安全需求。Connext Network 便是运用状况通道来帮助 dApp 完成可扩展性的典型例子。

Plasma是 2017 年 8 月由 Vitalik Buterin 和 Joseph Poon 提出的。Plasma 是一个可扩展性框架，可以经过根链上的智能合约将财物转入/转出子链，一切买卖履行都发生在子链上，状况承诺（经过依据区块中一切状况更新创建的默克尔根）会发布到根链上，等到之后退出根链时可以在诈骗证明中运用。Plasma 有多种变体计划，包含 Minimum Viable Plasma、More Viable Plasma、Cash、Debit 和 Prime。OMG Network 的 More Viable Plasma 是最近呈现的 Plasma 项目，现已取得商场选用。

缺陷：状况通道的最大缺陷是其活性假定。用户或其受委托方需求一直监控 Layer 1，以便处理各种应战。Plasma 不仅继承了这种活性假定，还引进了数据可用性假定，即，用户需求相信运营者会供给一切买卖数据，以便在需求时运用这些数据来验证买卖的正确性。假如没有数据可用性，在最糟糕的情况下，用户退出 Plasma 链时可能会引发大规模问题。状况通道和 Plasma 都不支撑智能合约，这严重限制了需求具有 EVM 兼容性的运用。

查看比照图可知，Rollup 不需求引进上述两个限制性假定。这两个假定会在许多情况下造成不方便。关于大部分运用来说，Rollup 比较状况通道和 Plasma 更有前景。

接下来就让咱们介绍一下 Rollup 的界说，以及它不需求像状况通道和 Plasma 那样引进限制性假定的原因。

Rollup 是什么？

Rollup 与 Plasma 十分相似，只有一处较大的差别，避免了数据可用性假定，即，一切 Layer 2 买卖都会“汇总”到一个买卖的调用数据（调用数据（calldata）是以太坊买卖存储数据参数的只读区域）内，然后打包进区块提交至 Layer 1。

鉴于调用数据在本钱上比 Layer 1storage（合约存储）低得多，Rollup 计划可以让任何人在任何时候都能从 Layer 1 上获取 Layer 2 上的买卖数据（不像 Plasma 计划那样仅仅默克尔根），用来验证状况转化。因而，Layer 2 数据一旦提交，即可从 Layer 1 上取得。这一特性可以免去活性假定和数据可用性假定的要求，让 Rollup 比较状况通道和 Plasma 更具优势。

依据状况转化的验证方法，咱们可以将 Rollup 分为两类：ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。

ZK Rollup（ZKR）：在 ZKR 中，运营者必须为 Layer 2 上的每个状况转化生成一个 zk-SNARK 有效性证明，并将这些有效性证明提交至 Layer 1 上的 Rollup 合约。Rollup 合约会验证这些从旧的默克尔根到新的默克尔根的状况转化的证明是否有效。尽管运用了新的元件，可是这些保证从本质上来说是密码学的。

Optimistic Rollup（OR）：在 OR 中，运营者将新的默克尔根与买卖数据一起提交至 Layer 1 上的 Rollup 合约。每个人都会假定这是有效的状况转化（不会像 ZKR 计划中那样进行验证），达观地向前推进。由于，假如状况证明无效，就会有参加者运用诈骗证明来应战它。这些保证从本质上来说是密码学经济的，由于代币奖励以及质押和罚没机制会鼓舞运营者坚持诚实。

依据深层次的比照剖析可知（中文译著），ZKR 更适合那些敲定时刻较短（大约 1 ～ 20 分钟）的代币转账，可是不支撑通用型运用所需的兼容 EVM 的智能合约。比较之下，OR 更适合那些需求兼容 EVM 的智能合约的运用，可是在默认情况下，敲定时刻较长（大约 1～2 周），由于需求等候诈骗证明应战期结束。（可是，有一些技能可以供给经济保证，以缩短 OR 的敲定时刻和提款时刻。）

谁在开发 Rollup？

有许多团队都在开发 ZKR 和 OR 完成，并依据不同的场景规划了不同的假定和特性。

ZKR：Matter Labs 团队开发的 zkSync 已在以太坊主网上线。Loopring 现已运用 ZKR推出了中心化买卖所和付出服务。StarkWare 团队的 StarkEx 是一种运用 zk-STARK（而非 zk-SNARK）的 ZKR 技能，因而不依赖于可信设置，具有更强的可扩展性，而且可以抵挡量子核算进犯。

OR：至少有 9 个项目在研讨不同的 OR 变体计划（具体可以参考这篇文章中的对照表）。最大的区别在于是否支撑 EVM 兼容性和诈骗证明应战的交互性要求。例如，Celer、Nutberry 和 Optimism 支撑兼容 EVM 的智能合约和非交互型诈骗证明。

Status Network

Status 的一大愿景便是成为 “以太坊上的窗口”。尽管 Status Messenger 不直接与以太坊区块链交互，可是该运用整合了安全的密码学钱包和 Web3.0 浏览器。这二者都需求与以太坊交互，由于上文说到的可扩展性应战，会直接受到 gas 价格飙升的影响。

Status Network 旗下的 Keycard 产品正在探索构建一种付出网络，旨在满意当时以太坊网络所不具有的信用卡级别的可扩展性和即时确认性。

另外，Status Network 还采取了许多其它行动，例如，Kudos rewards、Tribute-to-Talk 和 ENS 域名。这些行动十分需求较低的 gas 价格，来完成可行的部署和杰出的用户体会。

尽管 Status Network 的 Nimbus 团队正在与其它客户端团队合作开发以太坊 2.0，可是上述 Status 行动很快就能从 Layer 2 可扩展性计划中受益。

因而，咱们 Status 团队评估 Layer 2 计划现已有一段时刻了。由于上述种种原因，Rollup 肯定是首选。其中，支撑智能合约的 Optimistic Rollup 计划更招引咱们，由于它适用于咱们的一切用例。

点对点：现在，一切 Rollup 架构都要依托运营者聚合来自客户端的一切买卖，并运用传统的客户端-服务器架构来创建区块。缺陷是可能会引进中心化和审查准则，并下降隐私性。

因而，咱们 Status 团队正在探索 Layer 2 上的客户端-运营者交互如何运用咱们的去中心化点对点协议（如Waku）来供给隐私维护路由和抗审查性。例如，运用 Waku 来将买卖路由至不同的运营者既能维护客户的隐私，又能在反抗审查的同时为他们供给不同的途径来发布买卖。

结论

尽管咱们准备在接下来的几年大规模晋级至以太坊 2.0，可是过去的几年来，Layer 2 计划在不断发展，Rollup 成为继状况通道和 Plasma 之后的新秀。

在本文中，咱们全面调查了 Layer 2 的环境，总结了不同的计划及其优缺陷，以鼓舞更多项目方选用 Rollup。最终，咱们还说到了 Status 团队对 Layer 2 计划的探索。

视野开拓

自20世纪80年代以来，整个美国经济都在朝超级明星市场的方向发展。在经历了数十年的下降之后，收入最高的1％的家庭的收入在国民总收入中的占比增加了一倍以上，从1980年的10％增长到了2017年的22％。美国的收入分配在总体上尚未像音乐产业一样极度倾斜。在音乐产业，收入最高的1％的艺人占据了产业总收入的60％左右。但整体而言，如今美国不平等的程度又回到了与“咆哮的20年代”大致相同的水准。 在底层的99％的美国人中，不平等程度也在上升。在20世纪80年代，收入水平在最底层的10％的那些人的工资在经过通货膨胀调整之后其实在下降，而从那个时候开始，他们的收入水平几乎一直都未能得以恢复。而自20世纪90年代中期开始，中产阶级也开始逐渐被掏空了。 至于美国的不平等现象为什么会愈演愈烈，人们通常的解释都不尽相同。其中包括：全球化和技术变革带来的影响，使市场对技术含量不高的工人的需求转移了；工会成员的流失，法定最低工资实际价值的下降；雇主经营手段的变化，例如，禁止员工接受竞争对手工作职位的竞业限制条款，这些条款削弱了工人们的议价能力；公平法则和公司政策与规范的崩溃，这些规范在历史上起到过压缩公司高管的薪酬和限制其收入的作用。-《摇滚吧，经济学》