Rollups如何降低以太坊gas费？

在ETH 2.0和分片(sharding)到来之前，Rollups可能是解决以太坊扩展性问题的最好方案。Rollups非常高效，不过它需要取得他人的信任才能发挥作用。

扩展性问题已经困扰了以太坊多年。在网络取得巨大成功的同时，以太坊每秒只能处理约15笔交易，每笔交易的手续费可能高达20美元。

这个性能瓶颈让许多Dapps开发者望而却步，也阻止了网络的大规模增长。Polkadot和 Avalanche等竞争对手早就已经实现了每秒数千笔交易和极低的手续费，如果以太坊无法改变现状，可能将面临着大量的人才流失。

有一种应对方案就是“Rollups”，之所以起名Rollups，是因为该技术将多笔交易汇总(roll up)起来，一起提交上链。这样做可以将主链上的复杂计算过程转移到链下，只将结果和状态存储在主链上，减少主网拥堵，从而使交易更快、更便宜，以太坊链也能持续增长。

这是一个以太坊创始人V神（Vitalik Buterin）也力捧的技术解决方案，V神把它称作“最强大的扩容方案”。Buterin表示，Rollups能把交易速度提高100倍以上，实现每秒确认2,000-3,000 笔交易的效率。

不过Rollups也有自己的局限，虽然大大提高了交易效率，却牺牲了一部分去中心化。

壹

Rollups的实现机制

Rollups发生在一条“侧链(sidechain)”上，它会定期将其处理的所有交易返回到以太坊主链进行公告和存储。

Rollups又被称为二层网络(Layer 2)技术，交易在侧链（第二层）上汇总，然后打包发送到主链（第一层）上。对于那些熟悉比特币的人来说，以太坊主链与Rollups的关系可以比作比特币主链和闪电网络的关系。

Rollups通过将以太坊交易的计算过程放到链下处理，以此来减轻以太坊主链的负担，实现以太坊扩容的目的。要使Rollups正常工作，就需要有人监督侧链上的哪些交易需要被打包并提交到主链上。这就意味着，使用Rollups的人需要信任Rollups操作者提交的数据都是真实的，没有篡改他们的账户、余额和智能合约里包含的信息。

Rollups的技术实现方式主要有两种，一种是Optimistic Rollups，它基于一个乐观的(Optimistic)假设：相信操作者不会作恶，提交到主链上的都是真实的信息。上链的信息有两周的挑战期，在此期间，任何人都能提出挑战，一旦证明提交上链的信息不是真实信息，交易将会被回滚，同时，操作者将受到惩罚，挑战成功者将受到奖励。

另一种是zk-Rollups，它采用的是零知识证明(zero-knowledge proof),每笔提交到主链上的交易都包含了一个零知识证明，主链只需通过验证该证明，就能证明提交上链的信息的真实性和有效性。因此，zk-Rollups的安全性比Optimistic Rollups高，相应的，技术开发难度也更大。

贰

Rollups进程

目前Rollups的开发进展很顺利，甚至取得了比预期更大的成功。

Rollups的用户包括：以太坊头部合成衍生品平台Synthetix（其智能合约中锁仓了超过14.5亿美元），还有去中心化交易所dYdX也完成了Rollups的嵌入。

“以太坊头部项目带头尝试Rollups将给其他项目信心，让Rollups的采用速度加快，”以太坊开发者Ogilvie说。

叁

ETH2.0的拓展性解决方案：分片

Rollups并不是以太坊扩容唯一的解决方案。以太坊即将推出的权益证明链ETH 2.0将为可扩展性问题带来另一种解决方案。这是一种名为分片(sharding)的技术，它将大块计算工作拆分为更小的部分(shard)，以让网络使用速度更快、成本更低，这个原理就像烤熟小块肉片比整大块肉更容易一样。

但是分片不会在短期内实现。这方面还有很多工作要做——毕竟它是“一揽子升级包”中的一部分。而Rollups则是现成的解决方案，它可以分担一部分ETH 1.0的压力，让ETH 2.0 分片的开发不那么紧迫。“就算ETH 2.0推出了也不会取代Rollups，他们是相辅相成的关系。”Ogilvie说。