以太坊Rollup技术演进之路_新闻

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以太坊Rollup技术演进之路

2025-04-09 18:54:34

以太坊Rollup技术解析

引言

以太坊采用以L2（Layer 2）或Rollups为核心的垂直扩展策略已有四年。尽管创建无缝、可组合生态系统的梦想尚未完全实现，但在去中心化目标和缺乏可行替代方案的推动下，以太坊仍在坚持L2发展路线。本文探讨了以太坊上Rollups的现状、预期价值回馈L1的方式，以及基于Rollup方法如何适应这一不断发展的格局。

Rollup核心策略

通用区块链的核心功能是处理有效交易。随着经济活动增加和区块链的普及，其状态扩展对节点计算能力提出了更高要求，导致交易费用上涨，这可能会抑制进一步使用。此时，区块链可以选择通过提高单个节点的计算能力来进行水平扩展。然而，这种方法会带来高昂的硬件和参与成本，降低可访问性，并推动网络向中心化发展——这是以太坊明确希望避免的结果。

相反，以太坊采用垂直扩展，将计算工作卸载到兼容的外部堆栈，这些堆栈在保持基础层安全性的同时提供更大的灵活性和吞吐量。这种分层架构允许网络引入新的执行环境，特别是Rollups。Rollups将大部分计算和状态卸载到链下，同时向以太坊L1发布最少量的数据以确保可验证性。

以太坊上的智能合约Rollups

智能合约Rollups指的是早期的、以执行为重点的L2，它们提供与以太坊分离的优化通用环境，依靠桥接将数据发布到L1以达成共识和可用性。其多样化的实现源于数据压缩和证明生成、提交和验证机制、排序模型、执行策略以及最终性保证等方面的权衡。

数据压缩

为了与以太坊保持可组合性，Rollups定期将其状态的压缩摘要（通常是Merkle根）发布到L1上的智能合约，而不是转储其完整状态，后者成本高昂且会给两个网络带来压力。

证明提交与验证

证明是特定活动发生的加密证明，允许任何人验证该操作。Rollups使用证明向父链报告状态或状态转换，否则父链无法看到Rollup的状态。

排序

排序器处理Rollup交易的排序和批处理，通常对其进行压缩，并在某些情况下附加证明，然后将数据提交给L1合约进行最终确定。

执行

通用Rollups可以扩展超出其父链的计算限制，既可以保持与其虚拟机的兼容性，也可以采用全新的虚拟机。

最终性

以太坊上的Rollups可以在父链上实现真正最终性之前为用户提供软最终性。然而，这种保证的强度取决于系统设计和错误确认的风险。

以太坊Rollups的实践

尽管有超过50个通用Rollups在运行，但还没有一个完全兑现其承诺或早期预期。虽然在整个堆栈中取得了进展，但以太坊的可扩展性模型中仍然存在持续的技术和经济挑战。

技术限制

许多Rollups由于本地桥接中的独特实现和信任假设而遭受碎片化和有限的可组合性。

经济缺陷

数据一直比计算价值低，而Rollups利用这一点。它们在链下执行交易，压缩数据，并尽量减少发布到以太坊的内容。

基于Rollups

如果L1驱动其排序，则以太坊上的Rollups是基于或L1排序的。具体来说，这定义了下一个L1提议者可以与L1搜索者和构建者协调，无许可地将下一个Rollup块包含在即将到来的L1块中的情况。

结论

Rollups是扩展加密技术以服务下一个十亿用户的关键。然而，它们的采用伴随着经济和互操作性挑战。更广泛的标准化是必要的。一些模型提供了明确的前进道路，与现有基础设施无缝集成。这种方法创建了一个“可证明对齐”的Rollup，为以太坊提供价值，而不会将自己与生态系统隔离。

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