ROLL:Rollup 即服務挑戰與機會：從多鏈到多 Rollup_TROLLER價格

區塊鏈將迎來Web3的multi-rollup未來，任何人都可以通過SDK快速啟動他們的rollup，并以高性能和低成本在rollup上運行應用程序。

原文標題：《DAOrayaki｜Rollup即服務的機會：從多鏈到multi-rollup》

撰文：nanfengpo

編譯：Xinyang

Cosmos和Polkadot采用多鏈結構的擴展方案。他們的區塊鏈SDK，Tendermint和Substrate，被許多項目用于定制自己的區塊鏈。這些區塊鏈使用跨鏈協議，如CosmosIBC、PolkadotXCM和bridges?來進行互動。然而，這些協議很難保證高安全性，這導致了頻繁的黑客竊取。因此，跨鏈協議沒有帶來預期的效果，區塊鏈之間仍保持相對獨立。

FromCosmosNetwork-InternetofBlockchainsandGettingStarted·PolkadotWiki

后來，出現了一種更安全的擴展技術，稱為rollup。rollup將第2層的交易壓縮成一個「批次」，上傳到第1層，并通過欺詐證明或有效性證明證明第1層的狀態轉換的有效性。由于數據的可用性和狀態的有效性在第1層得到驗證，rollup獲得了與第1層相同的安全水平，確保資產可以在第1層和第2層之間安全轉移。

Layer2跨Rollup橋Orbiter Finance新增支持Scroll測試網:11月18日，據官方消息，Layer2 跨 Rollup 橋 Orbiter Finance 新增支持 Scroll 測試網。用戶可通過該跨鏈橋對 Scroll 測試網進行測試體驗。[2022/11/18 13:20:51]

到目前為止，許多rollup項目，如Arbitrum、Optimism、ZkSync和StarkNet都已經在使用。除了這些通用的rollup，還出現了一些特定應用的rollup，包括基于StarkExrollupSDK?的dYdX和DeversiFi等。雖然rollup技術還沒有完全發展起來，掌握這種技術的團隊也不多，但市場上對這種技術的需求仍然很強烈。

通用型和特定應用型rollup來自https://l2beat.com/

rollup提供了一個獨立的執行環境，具有高TPS、低Gas和從第1層訪問所有資產的能力，這有助于區塊鏈上的應用從DeFi擴展到更普遍的領域，如游戲和社交網絡。我們預計rollup將逐漸成為一種提供給Web3應用程序的服務，即RollupasaService。一些項目現在正朝著這個方向發展。以太坊以rollup為中心的路線圖和StarkNet的Layer3架構都展示了特定應用的multi-rollup未來。

Layer 2解決方案Scroll發布Pre-Alpha測試網升級版本，已支持部署智能合約:10月11日消息，基于zkEVM的Layer 2解決方案Scroll發布其Pre-Alpha測試網升級版本。據悉，新版本已支持開發者使用Hardhat和Foundry等工具部署智能合約，并支持用戶在升級的跨鏈橋合約上在其Layer 1和Layer 2測試網之間橋接NFT和用戶自定義的ERC-20 Token。[2022/10/11 10:30:42]

StarkNet的架構描述，采用了特定應用的multiplerollup作為Layer3，來源Medium

建立RaaS的挑戰

rollup在提供RaaS方面仍然面臨以下挑戰。

工程方面

首先，讓我們來談一談rollupSDK。人們可以在SDK的基礎上快速部署一些配置和啟動rollup。為避免重新發明車輪，開源的rollup是SDK開發的更好選擇。對于Optimistic-rollup，Arbitrum和Optimism都是開源的。從L2beat那里，我們可以看到Metis和Boba都是在Optimism的代碼基礎上開發的。相比之下，ZK-rollup的開源程度不高。ZkSync發布了v1版的完整代碼，但v2版只有合約代碼。StarkEx只發布了合約代碼，并通過一個封閉的源代碼向第三方提供其他模塊。StartNet只提供Cairo的代碼。

Vitalik Buterin：并不認為zkPorter具有比Optimistic Rollup更強的安全保證，且沒有緊密耦合性:以太坊聯合創始人Vitalik Buterin針對Matter Labs披露的zkPorter擴容方案表示：并不認為zkPorter具有比Optimistic Rollup更強的安全保證，寧愿將資產放在Optimistic Rollup中，而不是鏈下數據可用性系統中。zkPorter鏈下數據可用性的安全級別要低于基礎鏈，且沒有緊密耦合性（Tight coupling）。另一方面，分片中的數據可用性層將受到整個以太坊網絡的保護，并兼具緊密耦合性。如果某些應用程序同時使用鏈下數據可用性也是可以的，但前提是鏈下數據在基于分片的數據可用性可用之前明確為臨時措施，但是我認為這沒有必要。[2021/4/14 20:17:45]

盡管Optimistic-rollup系統擁有更成熟的代碼庫和對EVM更好的支持，但欺詐證明的固有特性使它們在最終性和安全性方面遠遠落后于ZK-rollup系統。ZK-rollup第2層的交易在第1層被證明后立即完成，而Optimistic-rollup第2層的交易由于有挑戰期，需要幾天時間才能完成。另一方面，Optimistic-rollup需要更多的安全假設：至少1-out-of-N誠實操作者來保證欺詐證明提交，有一個抗審查的第1層來保證欺詐證明接受。

V神：optimistic rollups可實現EVM合約簡單嵌入:金色財經報道，針對網友稱，需要找出是什么阻礙了團隊更多地使用或集成可擴展性解決方案，V神在推特回應稱，實際上，大多數開發團隊都想要一個簡單的嵌入解決方案，可以立即將現有的EVM合約重新部署到該解決方案中。這意味著是optimistic rollups方案，仍然還需要幾個月。[2020/8/13]

總而言之，我們現在就可以在現有的開源代碼基礎上快速建立一個Optimistic-rollupSDK，但從長遠來看，ZK-rollupSDK似乎更有吸引力。當然，除了代碼庫的問題，ZKVM的設計，即ZKP可驗證的智能合約，也是迫切需要的。目前，各種ZKVM解決方案正在開發中。每個解決方案的方法仍然不統一。

一圖比較ZKVM，來源：YeZhang’stalk「AnoverviewofzkEVM」

性能方面

如前所述，分批交易需要以rollup方式發送到第1層，因此rollup的TPS受限于第1層的存儲空間，也就是數據可用性問題。以太坊已經提出了一系列的第1層存儲擴展解決方案，包括EIP-4488、Proto-Danksharding和完整的Danksharding。除了第1層的擴展，許多項目如Celestia和PolygonAvail也在嘗試擴大第2層的存儲容量。然而，這些解決方案的安全性和易用性仍需進一步研究。

V神：ZK rollups是目前為止最好的解決方案:推特網友Toast Of Crypto提問稱，為什么要推動或強迫人們遠離理想的Layer 2擴容協議？以太坊創始人V神對此回復稱，因為ZK rollups是最好的解決方案，直到今年晚些時候與EVM兼容的Optimistic rollups出現，eth2將花費更長的時間。（注：ZK rollups是一種混合擴展方法，通過智能合約和零知識方法將鏈上安全性和第二層網絡結合在一起。）[2020/7/28]

EIP-4488和Proto-danksharding將如何增加區塊大小，來源：Vitalik’s「Proto-DankshardingFAQ」

在ZK-rollup方面，TPS還受到ZKP計算速度的限制。Paradigm和6block在GPU、FPGA和ASIC上有不同的硬件選擇來加速計算。此外，6block比較了幾種ZKP分布式計算的軟件架構，包括礦池、證明聚合和DIZK。ZPrize，一個即將到來的競賽，也激勵開發者找到有價值的解決方案來加速ZKP計算。

確保rollup服務的高可用性是另一個關鍵問題。目前市場上的rollup服務幾乎都是中心化的，也就是說，只有特定的運營商可以向第1層提交批次和證明。這是一個脆弱的設計，因為SPOF將很容易導致服務不可用。由于軟件錯誤和硬件故障，Arbitrum已經多次遭受了數小時的停機。許多項目都在致力于去中心化rollup以避免SPOF，包括zkSync、StarkNet、PolygonHermes、PoVP和taikocha.in。

經濟模式

RaaS正在考慮應用一個好的經濟模式。目前，服務提供商的利潤主要來自于第1層和第2層之間的交易費差距，即從第2層收取費用作為收入，向第1層支付費用作為成本。Optimism已經發行了治理代幣，但收入仍不足以維持開支。

rollup和它們的費用，來自https://l2fees.info/

現有的大多數rollup是建立在區塊鏈上的第三方服務，所以它們的主要收入僅僅來自于交易費。然而，我們可以跳出這種思維模式，將rollup視為區塊鏈提供的原生服務。就像Cosmos和Polkadot的設計一樣，整個系統包含一個區塊鏈和附著在區塊鏈上的多個rollup，形成一個具有無限可擴展性的去中心化網絡。通過這種方式，網絡可以用相同的原生代幣獎勵第1層區塊鏈驗證者和第2層rollup運營商。這個想法類似于Polynya提出的shrinedrollup，值得進一步研究。

功能方面

與Cosmos和Polkadot的跨鏈協議一樣，當一個區塊鏈上部署了多個rollup時，cross-rollup協議是必要的。用戶也可以從第1層提取他們的資產，并將其存入另一個rollup，但這個過程需要在第1層支付額外的費用和更多的操作步驟。一些第三方cross-rollup橋利用流動性池來幫助用戶在rollup之間即時轉移，但這些橋和跨鏈橋一樣容易被竊取。

Vitalik在《終局》中描述的一個未來區塊鏈架構，當中有multiplerollup和cross-rollup橋

理想情況下，區塊鏈應該提供一個原生的cross-rollup橋，由其驗證者維護以保證安全。此外，這樣的橋最好支持從一個rollup到另一個rollup的同步消息調用，也就是說，一個rollup上的用戶可以直接調用另一個rollup上的合約。這將最大限度地提高multi-rollup架構中的用戶體驗。這里的底層技術很復雜，但我們期待著它的出現。

結語

這篇文章描述了RaaS，即為DApps提供rollup服務。顯然，區塊鏈將迎來Web3的multi-rollup未來。任何人都可以通過SDK快速啟動他們的rollup，并以高性能和低成本在rollup上運行應用程序。在討論了RaaS可能面臨的所有挑戰后，我們最終提出了原生rollup的想法，這將有助于區塊鏈用其原生代幣獎勵rollup驗證者，并提供一個由其驗證者維護的cross-rollup橋。我們計劃進一步仔細研究，并在未來的文章中詳盡闡述。

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