区块链被誉为革命性技术，但目前还面临着三大痛点：安全、去中心化、可扩展性。以太坊作为最著名的区块链之一，为了确保安全和去中心化，可扩展性一直是其不得不面对的挑战。
随着以太坊用户数量的增加，交易数量也相应增多，导致交易速度变慢、交易费用变高。这种瓶颈影响了以太坊的大规模应用。如果单纯地增加每个区块中的交易数量，将会降低去中心化，因为人们运行以太坊节点（独立复制以太坊交易历史的计算机）的成本将变得更高。此外，过大的区块大小可能破坏共识，从而危及安全性。为了解决这些问题，出现了一种名为Rollups的扩容方案。
什么是Rollups？
以太坊联合创始人Vitalik Buterin已经认可Rollups是可行的扩容方案之一。它们通过将交易计算从链上移至链下，同时将交易数据存储在以太坊主网上。这样，Rollups就能继承以太坊的本地安全性，而这种安全性依赖于以太坊的去中心化特性。
Espresso Systems与Caldera合作将在OP Stack中构建Optimistic rollup:7月26日消息，区块链基础设施公司 Espresso Systems 宣布正在与 Rollup 即服务（RaaS）公司 Caldera 合作，将去中心化测序引入 OP Stack，团队将在 OP Stack 中构建 Optimistic rollup，测试网很快将可供所有人使用。
在合作方面，Caldera 将提供 OP rollup 界面、站点托管、区块浏览器和索引器。Espresso Sequencer 将与 OP 堆栈 Stack ，支持开发人员从发布开始就构建去中心化 Rollups。[2023/7/26 15:59:22]
Aztec宣布将推出混合型zkRollup网络，计划2024年初之前上线公共测试网:5月4日消息，Aztec宣布将推出一个混合型zkRollup网络，该网络将继续沿用Aztec的名字，其特点为可以在一种环境内执行公共和隐私的智能合约，这将有助于扩展开发者在该链上的设计选择。
Aztec还表示，团队目前正在完成基本合约部署，预计将在2023年第三季度之前建立本地测试网，而用户和网络利益相关者有望在2024年初之前访问成熟的公共测试网。[2023/5/4 14:43:12]
Rollups如何工作呢？数千个交易被收集到一个批次中，批次中的所有交易都在链下进行处理。然后，这些交易的信息被打包成一个交易，发送到链上进行提交。
Rollups能够在扩展性方面产生巨大的收益，因为它们将计算从链上移动到链下，同时仍然将交易数据压缩提交到以太坊主网上。现在，Rollups已经成为以太坊扩容领域的救星！
“Rollup即服务”平台Caldera宣布完成900万美元融资:金色财经报道，“rollup即服务”平台Caldera宣布已经在两轮融资中筹集了900万美元，分别由红杉资本和Dragonfly领投，其他投资者包括Neo、1kx和Ethereal Ventures，以及来自Web2和Web3的天使投资人。Caldera使任何人都能启动和运行专用的、高性能的第二层区块链\"rollups\"。rollup是轻量级的、高度可定制的区块链，它继承了另一个区块链的安全性，如以太坊或Polygon。通过给每个应用程序提供自己的\"app-rollup\"，Caldera为他们的应用程序的交易提供了一个专用通道，从根本上降低了交易成本，使项目能够从费用激增和网络中断中消除风险。[2023/2/14 12:05:03]
Rollups是Layer 2扩容方案中的一种，它可以将多个交易批量处理，并将结果提交到以太坊上，从而提高了交易速度和吞吐量。根据交易如何在链下进行计算，Rollups分为Optimistic Rollups和Validity Rollups两种类型。
以太坊账户抽象提案EIP-4337新增签名聚合，可为rollups降低数据成本:10月3日消息，据以太坊创始人V神（Vitalik Buterin）近日发布的推文，其于2021年9月联合发起的以太坊账户抽象提案EIP-4337近期发布了新版本，添加了包括BLS签名算法的签名聚合。签名聚合功能能够让构建者和批次提交者也能聚合签名（例如BLS、SNARKs），大大减少了链上的数据。
V神表示，ERC-4337为账户抽象提供了真正有价值和必要的东西，可为使用智能合约钱包的用户操作提供“去中心化费用市场”。我们正在慢慢精准实现账户抽象的实际路径，本次发布新增的签名聚合功能可以为rollups降低数据成本，这也将成为采纳ERC-4337的动力之一。
据悉，账户抽象（Account Abstraction）是通过省略以太坊账户体系中不必要细节，来减少复杂性并提高有效性有效地（消除了对EOA的需求和对智能合约钱包的特殊处理）。[2022/10/3 18:38:21]
Optimistic Rollups
Cardano推出首个ZK-Rollups扩容解决方案Orbis:2月25日消息，Cardano（ADA）推出首个 ZK-Rollup Layer 2 解决方案 Orbis，旨在通过提升可扩展性和交易吞吐量支持 DeFi 应用程序和区块链生态系统，交易会在 Orbis Layer 2 链下执行并形成一个零知识证明，然后提交给 Cardano Layer 1。
Orbis 有两个主要组件：证明者（Prover）和验证者（Verifier），前者目的是构建 zkSNARK 证明来验证交易的发生，后者是一个链上智能合约，接受链上资产输入，将它们锁定在合约中，以便它们可以在 Rollup 中使用并确保不会出现双花风险。据了解，Orbis 团队已经在 Project Catalyst 的 Ideascale 平台上发布了资金申请，希望申请 100 万美元资金来支持开发和上线工作。[2022/2/25 10:16:05]
Optimistic Rollups采用一种乐观的假设，即批处理中的所有交易都是有效的，并且默认情况下不执行任何计算。一旦交易在链下执行完成，Rollups会将批次（包含交易数据）提交到以太坊上。
如果存在无效交易，就会进入挑战期（通常为一周），任何人都可以挑战交易。挑战交易需要生成欺诈证明。成功的欺诈证明将触发有争议交易的重新执行，并相应地更新Rollups的状态。
通过经济激励实现有效性：负责错误交易的顺序生成者将受到惩罚，协议通过加密经济激励得到保障。
延迟：如果没有任何交易被挑战，那么一旦挑战期结束，批次中的数据就被认为是有效的。虽然可以在未经确认的Rollups块上继续构建，但如果基于先前发布的无效交易，就存在交易被撤销的风险。
在链上发布数据：在链上发布的数据包含交易的全部数据。
EVM兼容性：Optimistic Rollups完全兼容以太坊虚拟机（EVM），这使得它们可以使用原生的以太坊工具来在其上构建。
此外，由于没有涉及任何计算，Optimistic Rollups上的交易非常快速。而在以太坊上的交易最终确认速度比较慢，因为需要等待挑战期结束。例如，用户必须等待挑战期结束后才能提取他们的资金。
Validity Rollups
Validity Rollups是一种零知识Rollup，将交易打包并在链下处理。然后，链下Prover为批处理中交易的有效性创建一个有效性证明。有效性证明是一种密码学保证，即Rollup提议的状态更改确实是执行某批交易的结果。在完成链下过程后，系统继续进行链上过程：Rollup运营商发布摘要，描述批处理中的所有交易的更改摘要和有效性证明。有效性证明非常容易验证，验证是在链上进行的。
有效性数学：虽然乐观Rollups默认假设交易有效，并只在挑战时验证它们，但有效性Rollups使用数学证明自动确保交易的完整性和协议的安全性。这允许快速确定性。例如，在有效性Rollup中没有提款的延迟，因为一旦验证有效性证明，退出交易就会执行。
在链上发布数据：有效性证明保证批处理中的所有交易都是有效的，并且无需查看所有交易的所有信息。这带来经济效益，因为提交到链上的状态更新仅包含所有交易的最终余额。
EVM兼容性：ZK Rollups默认情况下不兼容EVM，但是使用Warp和Kakarot，可以在Starknet上为有效性Rollup编译器。此外，即使在计算便宜的链下执行，生成有效性证明也需要大量的计算工作和时间。
对于某些零知识Rollup的另一个批评点是使用SNARK证明，这需要信任假设并使用不受量子计算机攻击的椭圆曲线密码术。
StarkWare的Starknet和StarkEx是有效性Rollups，使用STARK而不是SNARK，这种设计选择带来了许多优点。STARK不需要受信任的设置，对量子计算机具有安全性，还比SNARK提供更多的可扩展性。
Rollups的应用
Rollups是一个非常灵活的扩容方案，它可以与其他技术和协议集成，以提高其效率和可扩展性。下面我们来看一些Rollups的应用：
1.有效性Rollups
有效性Rollups将以太坊的交易验证和批准转移到Rollups，以减轻以太坊网络的负载。这种方法将交易验证的成本和时间分配给Rollups，使得以太坊网络可以专注于其安全和去中心化。
2.通用Rollups
通用Rollups具有高度的灵活性和可定制性，可以为不同类型的应用程序提供支持。这些Rollups可用于游戏、交易所、NFT市场、预测市场等等。
3.运行EVM的Rollups
运行EVM的Rollups可以在Rollups中运行Solidity智能合约。这种方法可以让现有的以太坊应用程序迁移到Rollups，同时最小化编写新代码的需求。
Rollups是以太坊上的下一代扩容方案，它们可以实现高吞吐量的交易处理，同时不会损害以太坊的安全性和去中心化。这些Rollups将为以太坊生态系统提供更好的性能和更高的灵活性，为用户带来更好的体验。
区块链头条
企业专栏
阅读更多
金色财经 善欧巴
Chainlink预言机
金色早8点
白话区块链
Odaily星球日报
Arcane Labs
深潮TechFlow
欧科云链
BTCStudy
MarsBit
郑重声明： 本文版权归原作者所有， 转载文章仅为传播更多信息之目的， 如作者信息标记有误， 请第一时间联系我们修改或删除， 多谢。