观点来源| Insiderfinance
整理制作|百泽研究所
整个区块链在发展时都会面临同样的问题。被称为“区块链的三个困境”的三个困难是去中心化、安全性和可扩展性，每个区块链只能解决这三个中的两个。在以太坊中，它是去中心化的，安全的，但是缺乏可扩展性。
不管你有没有参加过以太坊的连锁互动，你可能都听说过气费这个词。气费本质上是你在执行交易时支付的费用，是为了补偿你在交易中需要使用的计算能量。目前以太坊网络有每秒15次交易(TPS)的限制，考虑到使用以太坊的需求及其蓬勃发展的Dapp生态系统，这远远不够。这种情况本质上会造成一个瓶颈，就是网络被交易堵塞，导致气费飙升。每个人都在争取自己的交易先得到验证和执行，有些人甚至愿意支付比其他人更高的气费来保证交易快速完成，这实质上意味着将交易纳入区块的需求超过了区块本身的空间，结果将是气费激增。
这就产生了一个问题，使用以太坊是不是一定要有很多钱？这显然不是以太坊最初的目标。它旨在为世界上的每个人提供前所未有的金融渠道。它想要一个公平的竞争环境，而不是富人的游乐场。所以以太坊急需扩展解决方案。
解决以太坊基础层(第1层)的可扩展性问题，意味着以太坊必须增加其块限制来提高TPS。这样一来，成为矿工/节点所需的硬件会非常昂贵(也就是设置节点)，最终以太坊会越来越集中化。
因此，目前以太坊社区认为扩展以太坊区块链的最佳方式是通过第二层来扩展解决方案。第2层扩展解决方案中有三种技术：等离子体、状态通道和汇总。
接下来，我将详细介绍Rollups。
如果不知道第二层是什么意思，可以这么理解。第一层是最初的主区块链(以太坊)，以太坊的用户在这里达成共识，构建各种应用，所以当第一层拥塞时，你可以有一个智能合约连接到主链之外的第二层，在那里处理交易，然后返回到可验证的主链。第二层是一个额外的区块链，比以太坊本身的主网络更高效，更便宜。第二层作为第一层(以太坊主网)的一个子城，在第一层的控制下或多或少的帮助运营。
Rollup是一个非常聪明的扩展解决方案：它本质上是将计算过程从主链转移到一个独立的链上，称为“Rollup Chain”。“滚链”本质上是一个独立的区块链。在这些“Rollup chains”上，事务执行后，将数据汇总汇总在一起，然后传输到主链进行验证。因此，这种技术被称为Rollup。计算过程在链外进行，要放入以太坊主链块的数据也减少了，两者都可以减少以太坊的网络拥塞。
如果要实现Rollup技术，这个过程必须有一个“中介”——，一个连接Rollup链和主链的智能契约。智能合约的主要功能是促进转移，并验证“累计链”中发生的一切都符合规则。这种翻车技术的优点是可以将邰方的TPS从15 TPS提高到1000 TPS，同时将每笔交易的气费从4500气降低到300气左右。
以太坊社区的成员和开发者对Rollup技术进行了大量的讨论和辩论。争论源于两种通用的汇总技术：最优汇总和ZK汇总。
最佳汇总最佳汇总使用一个称为“防欺诈”的技术点。简单来说，最优Rollups不执行任何计算，因为它只和以太坊主链同时运行，事务执行和批量处理后，只是把数据发布到主链，并假设它是正确的，所以叫乐观。
很明显的问题是，最优性如何证明数据是正确的？这实际上是“欺诈证据”的来源。优化汇总有一个称为“争议解决系统”的机制。如果有人从汇总链向主链发送无效或欺诈性交易，系统将捕获并惩罚此人。想要向主链提交这批交易的一方还必须提供一笔押金。这种存款通常以$ETH为单位，如果Rollup网络中的其他方发现无效或欺诈交易，他们可以提交欺诈证明。通过提交这个欺诈证书，交易将再次运行，但这一次是在以太坊的主链上。如果发现确实是欺诈，交易提交方的存款将减少，该人将失去他的资金，以防止恶意行为。
应当指出，“争端解决系统”是双向的。即使是提交“欺诈证明”的一方，也必须提交保证金。如果交易被证实没有欺诈，他们也将失去存款。这确保了网络不会因为多个不必要的欺诈证明而过载。
目前，优化汇总有两个主要的协议投入使用，优化和仲裁。两者都是以不同的方式在以太坊主网上推出，并取得了不同程度的表现。
最佳汇总的主要问题是时间。在验证主链上的交易之前，必须有足够的时间发送欺诈证明，并验证该批中没有欺诈交易。因此，假设您在最优汇总链中提交一个令牌交换事务，您将不得不等待该事务的现有批次通过争议解决系统。如果涉及欺诈交易，需要在交易得到验证之前解决。这个过程可能需要几天，有时需要2周，这意味着您可能需要等待很长时间才能执行交易。
因此，一种更复杂的卷起技术应运而生，称为ZK-卷起。
ZK-罗勒普茨克-罗勒普斯使用了一个叫做“ZK证明”的技术点。它的工作原理是在主链之外计算和存储数据，并将批次发送到第1层，在那里它们将被立即验证或剔除。简单来说，就是把要验证的数据当作一个“秘密消息”，把ZK证明当作一个工具，让你证明一个“秘密消息”，而不泄露这个“秘密消息”是什么(因此，被开发者变成了零知识)。是一种不用透露就能证明自己知道一些“秘密信息”的方式，也进一步减少了发送到主链的数据。这种零知识证明系统允许即时验证或拒绝交易。
这项技术极其复杂，也非常重要，因此以太坊社区的大多数成员都希望它成为以太坊扩张问题的长期解决方案。它不仅解决了最优上卷的交易时间问题，还解决了汽油费问题，并且该技术的设计使得任何一方都不可能提交欺诈或恶意的交易。
然而，ZK卷也有缺点。尽管这似乎是比最佳汇总更好的解决方案，但它与EVM不兼容。与EVM的不兼容意味着以太坊主链上现有的应用程序不会轻易被移到汇总链上。想要迁移到汇总链的现有应用程序将不得不重写代码。认识到这样一个主要问题，ZK同步开发小组目前正在开发一个与EVM兼容的汇总链。如果他们成功了，那么ZK-rollups将真正成为以太坊主网络的“丰富游戏规则”改变者。
目前，有许多项目以不同的方式使用ZK卷，如Loopring，Hermez，ZK管，Aztec，Starkware和ZK同步。都很优秀，很有创新。
总结性思考：目前以太坊生态系统中有上百个DeFi协议，都被以太坊主网用户广泛使用。所以，你可以想象一下Rollup技术实现时的场景，它为几乎所有拥有互联网的人打开了以太坊的DeFi世界。此外，低燃气成本和交易时间的减少本身将导致更多依靠“低成本和快速交易”的新项目的产生。因此，不仅会有成千上万的新用户能够轻松使用以太坊，还会有成千上万的开发者加入以太坊。
值得注意的是，以太坊实际上可以成为第一个解决区块链困境的区块链。以太坊下一个重大升级是合并，即共识层(信标链，原名“ETH2”)和执行层(当前以太坊链，原名“ETH1”)合并，合并后将只有一个以太坊区块链。合并后的下一个重大升级将是共识层的数据碎片化，实际上是为了加速Rollups。
所以，简而言之，以太坊的路线图以易拉宝为中心，旨在加速和增强易拉宝。
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