Rollup 即服務挑戰與機會：從多鏈到多 Rollup_區塊鏈:ROLL

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。

安全機構：幣安在Curve發起的將wBETH添加到Gauge Controller提案存在潛在風險:5月4日消息，據區塊鏈安全機構 Supremacy 監測，幣安在 Curve 發起的將 wBETH 添加到 Gauge Controller 的提案存在一個潛在風險，BNBChain 平臺的 WrapTokenV1BSC 合約中有一個特性可以轉移所有 ETH Reserve，這是一個單簽名 EOA 賬戶，這意味著私鑰泄露或內部作惡可能會導致非常嚴重的后果。

幣安反饋該賬戶的私鑰由財務部門控制，具有一定的安全性，因此可以降低風險。但 Supremacy 仍然認為在代碼層面存在中心化風險。[2023/5/4 14:43:04]

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。

a16z crypto推出新OP Stack rollup客戶端:金色財經報道，a16z crypto工程師ncitron.eth發推稱，推出用Rust編寫的OP Stack rollup客戶端“Magi”，“Magi”執行（op-node）相同的核心功能，并與執行節點（如op-geth）一起工作以同步到任何OP Stack鏈，包括Optimism和Base。作為一個獨立的實現，Magi旨在增強整個OP Stack生態系統的安全性和活躍性。

“Magi”正在開發中，可能需要數月的時間才能成為op-node的可行替代方案。[2023/4/20 14:14:36]

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。

Tezos已激活孟買升級，引入二層擴展解決方案Smart Rollups:金色財經報道，權益證明區塊鏈 Tezos 宣布已激活第 13 次核心協議升級孟買，并引入了二層擴展解決方案 Smart Rollups，孟買升級后 Tezos 將提供 WebAssembly (WASM) 執行環境，允許開發人員使用 Rust、C 和 C++ 等通用編程語言在鏈上進行構建，讓開發人員可以更輕松地創建和部署 Dapp。其他升級功能包括：支持交互式欺詐證明、流水線驗證、將出塊時間從 30 秒減少到 15 秒等。[2023/3/31 13:36:23]

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。

以太坊擴容項目Scroll將于1月9日執行Pre-Alpha網絡重置:1月3日消息，以太坊擴容項目Scroll表示將于1月9日執行Pre-Alpha網絡重置，提高Pre-Alpha測試網吞吐量。網絡重置完成后，Scroll建議用戶重置并從錢包中刪除所有Scroll網絡，然后再重新添加。[2023/1/3 22:22:55]

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。

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。

現場 | V神：rollups和分片結合以太坊TPS可達到2.5萬至10萬:金色財經現場報道，首屆區塊鏈服務網絡（BSN）全球技術創新發展峰會暨湖北區塊鏈技術創新大會11月27日在武漢舉行。以太坊創始人Vitalik在會上發表主旨演講表示，rollups可以提高擴展性，把以太坊的TPS從15-45提高至1000-4000。再把rollups和分片結合在一起，可以把以太坊的TPS提高到2.5萬至10萬。他還表示，rollups已經基本準備好了，但分片將需要更多的時間。企業會用私有鏈的原因之一是公鏈的可擴展性非常差，但以太坊 2.0將有非常好的擴展性。[2020/11/27 22:19:49]

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。

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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