[Polygon] Polygon Research：使用 Rollup 扩展以太坊

特别感谢 Ed Felten、John Adler 和 Georgios Konstantopoulos 的审阅。

随着以太坊的广泛采用，我们看到在以太坊上提交的交易稳步增加，由于交易争夺区块中的有限空间，导致 gas 价格上涨。 这导致了各种第 2 层 (L2) 解决方案的出现，这些解决方案旨在在不影响安全性的情况下处理大量交易。

在最近出现的众多扩展解决方案中，Plasma 最有希望。 然而，事实证明，开发过程很棘手，并且一直受到大规模退出场景、数据可用性问题以及缺乏对任意智能合约的支持等问题的困扰。 Plasma 的局限性迫使社区提出更好的解决方案，近年来，Rollups 获得了关注。

那么，什么是汇总？

简而言之，Rollups 提供了一种巧妙的方法来绕过所有以太坊节点必须执行区块中存在的所有交易以验证是否仅包含有效转换的问题。 在基于零知识的 ZK-Rollups 中，交易是在链外执行的，并且在以太坊上提供了仅接受有效转换的有效性证明。 ZK-Proofs 的低验证成本允许以太坊上的智能合约验证数百笔交易，而无需消耗大量 gas。 这将每笔交易的链上成本摊销到一个非常低的价值。

另一方面，乐观汇总依赖于欺诈证明而不是有效性证明。 执行仍处于链外状态，但在挑战期内对以太坊提出索赔。 在此期间，其他运营商可以验证索赔并在链上提出挑战或欺诈证明，以防他们不同意索赔。 链上争议解决协议决定哪一方是正确的，并基于该链上交易最终达成。 由于每个声明或挑战都需要得到权益的支持，因此恶意方无法提供不正确的声明或挑战。

嗯，但哪个更好？

社区对这两种方法中的哪一种更好存在分歧。 一方面，ZKP 是最前沿的，虽然它有很大的希望，但很难设计可以在实践中部署的 ZK 系统。 在短期内，采用存在许多障碍。 ZKP 生成可能会占用大量资源。 可信设置、证明生成成本和验证成本之间存在权衡。 对于任意的智能合约转换，设计 ZK 电路很麻烦，而且证明生成效率极低。 所有这些都导致尚未在生产中部署与 EVM 兼容的 ZK 系统。

今天的乐观汇总可以支持大多数以太坊操作码，从而更容易迁移，与 ZK 相比，背后的理论要简单得多。 然而，由于缺乏即时终结性，它们面临流动性挑战（我们稍后讨论）。 Optimistic Rollups 还依赖于安全性的审查阻力，不像 ZK Rollups 仅依赖于它的活性。

虽然这两种技术在争夺霸权，但如果我们要押注长期，我们肯定会把钱放在 ZK-Rollups 上。 每天的零知识研究都在推动我们更接近于实现任意状态转换的高效 ZK-Rollup 的目标。

足够的技术。 告诉我哪个更适合我的钱？

今天的 ZK Rollups 和 Optimistic Rollups 都可以很好地处理金融交易。 但是，从用户的角度来看，体验将是根本不同的。 为了更好地理解差异，我们首先需要在以汇总为中心的世界中定义终结性。 传统上，当一个交易已知包含在一个区块中并且其顺序不能改变时，该交易被称为最终交易。 在汇总的世界中，用户一旦对结果充满信心，就会达到交易的最终结果。 在某些情况下，这与取款延迟不同，取款延迟取决于第 1 层何时识别交易。

参与汇总的用户需要以下等待时间：

零知识汇总：运营商接手交易后，用户需要在以太坊上等待链下证明生成、链上证明提交以及相应的ZK验证和敲定。 在这种情况下，最终确定性和提款延迟是相等的，因为用户只有在提交和验证证明后才能对结果充满信心。 对于简单的金融交易，今天可能需要几十分钟到几个小时。 但是，这些时间因应用程序、批处理量、事务复杂性等而有很大差异。

乐观汇总：

流动性提供者可以通过与运营商合作并“立即”向用户发行代币来提供帮助。 此类池仅对可替代代币有所帮助，但对于 NFT，用户除了等待整个挑战期之外别无选择。 在流动性池的生成、提款人和存款人的匹配等方面存在挑战，但现有的生产系统已经克服了这些挑战。 随着这些系统被更多采用，看看它们如何处理生产中的问题将会很有趣。

惊人的！ 那么 Rollups 能解决所有扩展挑战吗？

在短期内，汇总将显着降低交易成本。 几个 rollup 链已经处于测试阶段，其结果令人印象深刻。 两种汇总变体都实现了每秒数百到数千笔交易。 但是，这些数字并不代表实际成本和细微差别。 ZK Rollup 系统还不是通用的，而是针对单个应用程序进行了优化。 通常，ZK Rollups 会以延迟最终确定为代价来摊销证明生成的成本，从而导致非常高的 TPS。 人们需要超越已发布的数字来了解系统的真正潜力，并选择最适合其用例的系统。

尽管这些系统承诺的性能令人难以置信，但它们可以处理的交易量仍然存在玻璃天花板。 即使汇总执行了数千笔交易，它们也需要在链上提交所有交易数据。 为了降低成本，今天我们使用 calldata，但是以太坊网络可以容纳的 calldata 数量是有上限的。 随着在以太坊上部署多个汇总并看到大规模采用，这个更高的界限将阻碍吞吐量。

我们正在做些什么吗？

当然。 在本系列的下一部分中，我们将探索这个领域并讨论社区如何努力解决这个问题。 我们对这个领域的发展感到兴奋，并希望我们的读者能分享同样的热情。

详细视图：

Polygon Research：Ethereum Scaling with Rollups 最初发表在 Medium 上的 Polygon 博客上，人们通过突出显示和回应这个故事来继续对话。

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帖子 [Polygon] Polygon Research：使用汇总的以太坊扩展首先出现在 AZCoin 新闻上。

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原文链接：https://azcoinnews.com/polygon-polygon-research-ethereum-scaling-with-rollups.html

原文作者：Polygon News

编译者/作者：wanbizu AI

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