解读热门主力方案Rollup走近区块链技术前沿

那么什么是Rollup？主流方案是什么？这些方案各有优缺点？它们未来的发展前景如何？

Rollup的出现 近年来，以太坊的二层扩容技术发展迅速。二层扩容指的是在保证交易安全的条件下，将一部分交易从主链上移至链下网络，实现交易的快速处理。

状态通道和Plasma侧链是两种较早出现的二层方案。然而，由于数据的可用性等问题，它们的发展相对较慢。

正当二层扩容方案陷入困境时，Rollup并将打包后的交易数据与SNARK零知识证明一同发布到链上。这样，打包的正确性可以通过零知识证明来验证，从而确保操作人员无法发布恶意或无效的交易。Vitalik Buterin将其称为ZKRollup二层扩容方案。

然而，ZKRollup的通用性还存在问题，因为要证明的交易必须非常简单，而SNARK的成本很高。因此，一个名为OptimisticRollup的折中方案被提出来。

OptimisticRollup也将交易数据放在链上，但不使用SNARK来验证，而是采用经济学上的有效性博弈来验证交易的有效性。

作为提高区块链吞吐量的技术，Rollup可以有效提高网络吞吐量，同时避免对协议层进行大量修改和部署，无需进行硬分叉升级。因此，许多以太坊项目已经采用了Rollup协议来提高Dapp的吞吐量和用户体验。

Rollup的工作原理 Rollup的工作原理是，在链上维护一个智能合约，该合约负责维护Rollup状态的Merkle根（即账户余额、合约代码等）。任何人都可以以高度压缩的方式发布批处理、交易集合、之前的状态根和新的状态根，然后合约会验证批处理中先前状态根是否与当前状态根相匹配，如果匹配，就将状态根切换到新的状态根。为了支持存款和提款，还可以在rollup状态之外添加交易。

然而，有一个关键问题：如何确保批处理中的状态根是正确的？如果有人能够提交一个具有任意后期状态根的批次，而没有任何后果，那么他们就可以将rollup中的所有令牌转移到自己账户中。

为了解决这个问题，采取了两个不同的解决方案：OptimisticRollup和ZKRollup。

OptimisticRollup通过使用欺诈证明，即合约追踪其根历史和每批哈希值。如果有人发现某一批次的状态不正确，可以发布链的证明，合约会验证证书，并恢复该批次及之后的所有批次。

ZKRollup则使用有效性证明，每个批次包含一个ZK-SNARK加密证明，证明后状态是批次执行的正确结果。无论计算量有多大，链都可以快速验证。

总体来说，在通用EVM计算方面，乐观模式可能会获胜；对于简单付款、交易和其他特定应