Rollup

Rollup

简介

Rollup 解决了 Plasma 等前辈在开发过程中发现的「数据可用性」问题，ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 方案成为了当前以太坊扩容改进的主力军。以太坊 在诞生后遭遇的最多质疑就是 性能 问题，在二层网络解决方案 Plasma 几乎全面溃败后，前沿研究领域又将眼光放在了 Rollup 技术上。

功能

当前以太坊链上交易的吞吐量 （TPS） 约每秒可执行不到 30 笔交易，虽然接近比特币的几倍，但离大规模应用还有较远的距离。相比之下，Visa 或支付宝的交易处理能力的峰值至少每秒上万笔。

加密货币经常被提及的一个用户场景是「跨国汇款或支付」，采用链上发行的稳定币 USDT、USDC 或 PAX 作为交易媒介，以目前以太坊每秒 20 多笔交易的性能，离满足全球的需求还有很大差距。

另一个比较热门的用户场景是 去中心化金融 （DeFi） ，3 月 12 日「黑色星期四」期间，以太坊网络在链上清算和交易的首次大规模压力测试中，虽说勉强可用，但交易成本提高了 数百倍 。只有交易成本降到比传统方式更低之后，区块链才更有实用价值。

为了提升交易性能，以太坊设立了多个研究方向，第二层网络 （Layer 2） 解决方案 Plasma 曾是其中最重要的一个。但在过去 2 年多的发展中，研究人员逐渐发现 Plasma 以及改进版本 Plasma Cash 存在不少的问题，比如要求用户定期上线以及数据可用性问题，制约了 Plasma 的发展。

在 Plasma 诞生的一年后，名为 Rollup 的技术浮出水面。基于此概念，还诞生了多个分支，最主流的是 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 两个方案。

Rollup 技术解决了之前 Plasma 暴露出的问题，提供了和以太坊 Layer 1 （也就是以太坊自己） 相同的数据可用性和安全性，而且还能极大提高网络的吞吐能力，同时降低单笔交易成本。正因如此，虽然很多人在广义上称 Rollup 为 Layer 2 的技术，但事实上却 介于 Layer 1 和 Layer 2 之间 。

Rollup 是什么？

Rollup 的核心理念其实很简单，就是将原本散布在区块中的大量交易数据，打包成一笔「浓缩」的交易，发布到链上。为确保其中每笔交易的有效性，各种 Rollup 方案设计了不同的机制以确保整个过程的安全性与 Layer 1 保持一致。ZK Rollup 以 零知识证明 zk-SNARKs 的密码学技术确保安全性，而 Optimistic Rollup 则继承了 Plasma 的 惩罚机制 ，以确保节点如果作恶将付出很大的代价。

当然，Rollup 的各种方案都存在不同的取舍。比如，ZK Rollup 的缺点是支持 通用型智能合约 更难，而且「浓缩」数据 （创建 ZK 证明） 的过程耗时较长；而 Optimistic Rollup 的 整体安全性 略差一些。不过，各个开发团队具体的实现方案，都针对性优化了上述的这些权衡，部分问题已有显著改善。

Rollup 技术将有助于提升 链上应用 的竞争力，特别是对于高频交易的场景，有望降低转账或交易费用。不过由于本身机制的设计，相比直接的链上交易来说，Rollup 类交易可能在 链上的结算速度 会慢一些。出于这个原因，Rollup 的具体应用场景可以包括：

• 普通转账或支付

• 提升匿名性的转账或支付

• 去中心化交易所

• 去中心化身份系统

• 去中心化社交媒体

Rollup 概念出现还不到两年，各个 Rollup 实现方案已经陆续上线了测试网，如 Matter Labs 和 Fuel Labs 的方案，而应用层的产品也在开发之中，最先上线主网的是由 路印 Loopring 开发的去中心化交易所，其他也宣布将采用 Rollup 的项目包括 Synthetix 、 Dharma 、 AZTEC 等。

接下来，我们更深入了解学习一下。