欧易OKEx研究所：以太坊中场战事---Rollup的实与虚_数据来源

欧易OKEx研究所：以太坊中场战事---Rollup的实与虚

自以太坊问世至今，其不高的交易解决工作能力，造成 以太坊互联网常常产生阻塞，且 Gas 花费上涨，比较严重地限定了以太坊绿色生态的发展趋势。因此，以太坊扩容难题一直被销售市场所关心，在 DeFi 大爆发的情况下，侧链、情况安全通道、Plasma 等 Layer 2 扩容方案都不能满足销售市场的规定， Rollup 变成了时期的新宠儿。

自然，Rollup 并并不是一种单纯的 Layer 2 方案，只是更像 Layer 1 和 Layer 2 的结合体：数据信息在链下开展测算并装包缩小，接着链上开展储存。除此之外，为了更好地处理数据信息的真实有效和实效性，确保财产安全性，Rollup 发布了应用「实效性证实」的 ZK-Rollup，及其延用 Plasma「证实」的 Optimistic Rollup。

综合性来讲，ZK-Rollup 和 Optimistic Rollup 都有好坏，ZK-Rollup 适用付款、交易等非合同行业，低成本且速度更快；而 Optimistic Rollup 由于 OVM 的存有，现阶段适用智能合约主要用途；但伴随着 ZK-Rollup 类新项目发布图灵完备的 EVM，将来 ZK-Rollup 很有可能会替代 Optimistic Rollup。

可是，Rollup 的扩容限制在于区块链 Gas 使用量的限制，因而只有变成以太坊在未来短中后期的扩容方案，以处理 DeFi 绿色生态的迫在眉睫，从长期性看，要全局性地处理以太坊扩展性难题，还倚重以太坊 2.0 分块技术性的如期完成。

但是特别注意的是，Rollup 协议书能够捕捉使用价值，在上具备可持续。能够预料的是，Rollup 新项目发售的代币总将具备极大的项目投资发展潜力。

历经近些年的沉寂，以太坊的 Rollup 扩容方案总算走到要结果实的黎明前夕：2020年 2 月，Optimism 公布完成了 A 轮股权融资，并将于三月发布主网；来源于 Matter Labs 的 ZkSync，其主网也于上年发布，并将在2020年发布适用图灵完备的智能合约；除此之外，另一个受领域注目的 Rollup 方案---Arbitrum，也将于2020年发布主网。

表 1. Rollup 方案工作进展，材料来源于：欧易 OKEx 研究所

在 Rollup 夜尽天明之时，销售市场也对其充满了希望与青睐。但从具体情况看，许多投资人和以太坊客户对 Rollup 的认知能力并不清楚，但是在整体上达到了的共识：Rollup 很重要，是以太坊的将来。

这句话的上半部分有对的，Rollup 对当今的以太坊来讲，的确是关键的；但后半一部分确是不精确的，Rollup 并并不是以太坊的将来。更切确地说，Rollup 只意味着了以太坊的短期扩容方案，是以太坊处理互联网拥挤难题的中场战事，从长期性看，要全局性地处理以太坊扩展性难题，还倚重以太坊 2.0 分块技术性的如期完成。

要想恰当地了解、预测分析 Rollup 的将来，掌握在其中的財富机遇，大家还必须从 Rollup 的历史时间多元性、基本原理体制层面开展分析。

自以太坊问世至今，其低效能的特性就持续遭受销售市场的病垢：以太坊互联网的 TPS （交易解决工作能力）约为 15 笔 / 秒，而 Visa 互联网则是 2000 笔 / 秒，双十一期内支付宝钱包也是做到 50 万笔 / 秒。不高的交易解决工作能力，造成 以太坊互联网常常产生阻塞，且 Gas 花费上涨，尤其是在 2017 年的牛市，及其自 2020 年盛行的 DeFi （区块链技术金融业）的浪潮期内这一状况尤其突显，比较严重地限定了以太坊绿色生态的进一步发展趋势。

图 1. 以太坊互联网日均交易订单数和 Gas 使用量转变，材料来源于：Etherscan，欧易 OKEx 研究所

处理区块链技术互联网的拥挤，提高公链的扩展性，慢慢变成领域关心的关键。各种各样区块链技术的扩容方案也接踵而至，关键包含两类：

链上扩容方案，也叫 Layer 1 方案，关键根据提升区块链技术自身的交易容积来完成扩容。普遍的 Layer1 方案有扩大区块链容积（如 BCH 应用 32M 容积的大区块链），防护印证（BTC，将电子签名与交易数据信息分离，更改原区块链构造以完成扩容），分块技术性（以太坊 2.0，将主链的情况和历史数据区划到不一样分块上完成扩容）。

链下扩容方案，也叫 Layer2 方案，关键根据第二层协议书在链下实行绝大多数交易，以控制成本提高工作效率。现阶段流行的 Layer2 方案包含情况安全通道、侧链、Plasma。

图 2. 区块链技术扩容关键方案，材料来源于：欧易 OKEx 研究所

在以太坊发展趋势初期，大家广泛认为侧链（Sidechain）技术性是处理区块链技术扩容难题的最好方案。说白了侧链，即平行面于碳链的另一条单独的区块链技术，根据将一部分交易以代管的方法迁移到侧链，为此完成碳链扩容，但这产生2个比较严重难题：最先，侧链上的资金安全无法得到确保，一旦网络黑客控制住了某条侧链，就可以将侧链上的资产盗取；次之，侧链不可以确保数据的可得性，只需网络黑客操纵了侧链，就可以回绝共享最底层交易数据信息，对碳链安全系数导致重特大严厉打击。

图 3. 侧链技术性方案基本原理，材料来源于：欧易 OKEx 研究所

为了更好地处理侧链存在的不足，并完成以太坊扩容，以太坊创办人 Vitalik 在 2017 年发布了名叫「Plasma」的 Layer 2 扩容方案。Plasma 的独到之处取决于设计方案了一套证实体制：Plasma 将特殊的最底层数据信息发给客户自身开展存放，解决了数据信息可得性难题；除此之外，Plasma 有一个「撤出期」设计方案，就算网络黑客获得侧链的决策权并试着提款时，一切客户都能够在「撤出期」内递交直接证据来开展挑戰，假如挑戰取得成功，所有人都不可以获取该笔财产，而且经营其术将被处罚，从而确保了数据信息的真正、合理和精确性，解决了资产安全系数难题，。

殊不知，Plasma 解决了侧链的难题，却造成了新的难题：最先，客户务必每两个星期发布一次，以完成对 Plasma 链的监管，不然错过「撤出期」，网络黑客就可以取下财产；次之，客户务必自身储存最底层交易数据信息，以确保数据的可继发性，但却给客户产生极大的储存成本费。因而，Plasma 对客户并不友善，感受偏差。在 2018 年的大大牛市情况下，以前被以太坊小区根据殷切期望的 Plasma 方案也慢慢被遗弃。

实际上，就算沒有 2018 年的牛市，Plasma 也无法融入以太坊绿色生态的发展趋势---从 2019 年逐渐，DeFi 慢慢盛行，以 Uniswap 为意味着的 AMM 也是变成在其中的引领者。针对 Uniwap 上的流通性服务提供者（LP）来讲，其储放在交易池中的财产，非常容易发生改变，不太可能达到 Plasma 方案中对 LP 每一次交易时都开展挑戰认证的规定。实际上，很多的 DeFi 协议书都能够在不经过客户愿意下更改帐户情况，因而 Plasma 在 DeFi 时期是终究衰落的。

图 4. Layer 2 扩容方案的演变发展趋势，材料来源于：欧易 OKEx 研究所

一样地，情况安全通道也存有侧链和 Plasma 遭遇的难题：情况安全通道不可以意味着这些逻辑性上沒有确立使用者的目标 (如 Uniswap)，必须目标全是确立的财产使用者。

因而，在 DeFi 针对以太坊绿色生态愈来愈关键的今日，不论是情况安全通道、侧链，還是 Plasma，都不能满足以太坊的实际要求。与其说 V 神对 Rollup 具有了关键性的促进功效，倒不如说是时期挑选了 Rollup。那麼 Rollup 的独特之处在哪呢？

在分析 Rollup 以前，大家何不掌握 Plasma 的扩容方法：在链下，由 Plasma 运营人将等候批量处理的交易归纳起來，转化成一个梅克尔树（Merkle Tree），树中每一个叶片能够意味着一笔交易财产的信息内容，要是没有交易，则叶片数值 0。接着，Plasma 将梅克尔树的树杆发给碳链上链，另外将梅克尔树的支系发给客户存放。

因而，碳链事实上只储存了梅克尔树杆的哈希值，而根据梅克尔树杆的引索，能够寻找支系叶片中的实际交易信息内容，但这种实际的交易信息内容，只是由客户在链下储存，因而节约了链上区块链很多的室内空间，完成了碳链的扩容。

图 5. Plasma 扩容基本原理，材料来源于：Plasma 市场研究报告，欧易 OKEx 研究所

但如同前边所言，由客户在链下储存实际的交易信息内容，在数据信息易用性上打过折扣优惠，也不适感用以 DeFi 运用。因此，以太坊小区明确提出了一种新方案：将交易数据编码并放到链上，这就是 Rollup （汇聚）方案。

实际来讲，Rollup 将交易数据信息开展缩小做成梅克尔树，并储存在链上；另外在智能合约中储存梅克尔树的树杆（情况根）。Rollup 的经营方能够将公布一批归纳交易（Batch），该交易即缩小过的交易结合，并且包括以前的情况根和新情况根 (解决交易以后的新梅克尔树杆)。智能合约会对情况根开展查验并升级，从而完成财产的迁移。

自然，从上我们可以看得出，Rollup 并并不是一种单纯的 Layer 2 方案，只是更像 Layer 1 和 Layer 2 的结合体：数据信息在链下开展测算装包，但在链上开展储存。因而将 Rollup 称之为半链下扩容或 semi-layer 2 方案更加适合。

图 6. Rollup 扩容基本原理，材料来源于：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究所

用一个品牌形象的形容，如今我们要储存许多影片，Plasma 类似大家将影片储存在电脑上，随后只在 U 盘上储存一个文件目录文档，依据这一文件目录文档的引导，我们可以便捷地寻找一切一部电影在电脑上中的部位；而 Rollup 的方式则是先将影片开展缩小，接着再所有储存到 U 盘里。这样一来，大家就可以在 U 盘里储存大量的影片。

那麼 Rollup 是怎样完成缩小的呢？---主要是对交易的主要参数开展缩小，关键包含 Nonce，Gasprice，Gas，To，Value，Signature，以下表所显示：

表 2. Rollup 压缩方式，材料来源于：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究所

过去，一笔交易必须占有 112 字节数的储存空间，如今只必须 12 字节数的室内空间，一个字节大概花销 16 Gas；而在以太坊上，Gas 限制是 1250 万，大家假定 Rollup 必须花销 50 万 Gas，那麼在 Rollup 上，其交易解决工作能力是：

（区块链 Gas 使用量限制 – Rollup Gas 使用量）/ 每字节数的 Gas 使用量 / 一笔交易字节 / 出块时间 =（12,500,000 – 500,000）/ 16 / 12 /14= 4464 笔 / 秒

现阶段在以太坊上开展一次转帐必须耗费约 21,000 Gas，这代表着假如所有用于转帐，那麼以太坊的较大交易解决工作能力为：区块链 Gas 使用量限制 / 每笔转帐 Gas 使用量 / 出块时间 = 12,500,000 / 21,000 /13 = 45 笔 / 秒

这代表着 Rollup 在转帐情景降低以太坊的 TPS 提高了 100 倍。一样地，依据 Vitalik 的测算，在 ERC20 转帐、Uniswap 应用情景，可完成同标准下以太坊 TPS 拓展 100-400 倍。

前边的剖析一直很成功，但大家忽视了一个与侧链技术性相近的关键难题：如何防止 Rollup 经营方仿冒数据信息开展窃取财产呢？以太坊小区明确提出了2个方案：应用「实效性证实」的 ZK-Rollup，及其延用 Plasma「证实」的 Optimistic Rollup。

最先大家看完成实效性证实 ZK-Rollup 方案。ZK-Rollup 即选用 ZK-SNARK （简要的非互动式零知识证明，zero-knowledge succinct non-interactive argument of knowledge）来确保买卖的安全系数。

" 零知识证明（ZKP）" 是由 S.Goldwasser、S.Micali 及 C.Rackoff 在 20 新世纪 80 时代初明确提出，指证实者能在没有向认证者出示一切有效的信息内容的状况下，使认证者坚信某一观点是恰当的。

一个經典的事例：有一个空缺的环状木栈道 ，出入口和通道间距十分近（在目距以内），但过道正中间某点有一道只有用锁匙开启的门，Alice 要向 Bob 证实自身有着该门的锁匙。选用零知识证明，则 Bob 看见 Alice 从通道进到过道，随后又从出入口摆脱过道，这时候 Bob 沒有获得一切有关这一锁匙的信息内容，可是彻底能够证实 Alice 有着锁匙。

图 7. 零知识证明实例，材料来源于：欧易 OKEx 研究院

从上我们可以看得出，ZKP 具备测算的不可逆性。在 ZK-Rollup 的方案中，由 Rollup 经营方资金投入很多資源以实行 ZK-SNARK 测算并放到归纳买卖（batch）中，而智能合约（认证方）可迅速成本低低证实买卖安全系数。因而 ZK-Rollup 有众多益处：能在保护隐私的另外简约迅速地认证数据信息的真正实效性；但其缺陷是测算量大，技术水平高且无法适用vm虚拟机。

在前面的 Plasma 方案中，大家早已详细介绍过其设计方案的「证实」体制，可完成买卖数据信息的真正、合理和精确性，确保了财产的安全性。Optimistic Rollups 恰好是延用了该体制：这类 Rollup 会跟踪全部历史时间情况根及其每一个 batch 的哈希值。假如所有人发觉某一 batch 的后情况根有误，都能够向区块链技术公布一个证实，证实该 batch 计算误差。智能合约会对证实开展认证，而且对该 batch 以及以后的 batches 开展回退。

Optimistic 挑选了 Plasma 的证实体制，即代表着有像 Plasma 一样悠长的「撤出期」（约一周時间），这巨大地减少了资产的利用率，但喜讯是，伴随着 DeFi 绿色生态的完善，能够有很多的流通性服务提供者为客户在「撤出期」内出示资产，可合理处理资产运用相抵的难题。除此之外最重要的是，Optimistic Rollup 也承继了 Plasma 的 OVM，这代表着可在 Optimistic Rollup 互联网布署兼容以太坊 EVM 的智能合约，这一点对 DeFi 至关重要。

表 3. ZK-Rollup 和 Optimistic Rollup 特性比照，材料来源于：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究院

从上边我们可以看得出，相比于别的 Layer2 方案，Rollup 能能够更好地确保数据的安全系数和数据信息的可得性，殊不知 Rollup 真的是以太坊的将来吗？

并并不是，从 Rollup 的扩容方案能够看得出：区块链 Gas 使用量的限制就是 Rollup 方案的限制。这类似早高峰时乘座地铁站，为了更好地使地铁车厢（区块链）可装大量的人，大家但是再挤大量的人进车箱（缩小）。殊不知，再怎么压缩，也是有限制的。在未来伴随着区块链技术的持续发展趋势，大家只是会为了更好地数最多扩容 100 倍而达到吗？因此从长期性看，以太坊扩容的将来還是在于以太坊 2.0 分块技术性的如期完成。

殊不知，依据以太坊官方网的整体规划，以太坊 2.0 分块的完成很有可能要直到 2030 年了。但就算在现阶段，因为 DeFi 的热门，以太坊早就人头攒动，Gas 费高新企业。两年前的情况安全通道、Plasma 等 Layer 2 方案不能满足 DeFi 的规定，分块技术性也是一个漫长的总体目标。恰好是「往者不可谏，往者也不可追」，Rollup 顺理成章变成了在短中后期解决以太坊扩容方案的最好方案，变成迈进以太坊 2.0 的中场球员接力赛跑手。

自然，Vitalik 主打 Rollup 的另一个缘故取决于：Rollup 协议书能够捕捉使用价值，在上具备可持续。

谈妥经济价值，Rollup 能够减轻以太坊的拥挤，减少 Gas 费。节省出去的成本费，在其中的一部分就可以转换为 Rollup 协议书的收益（如收费标准和 MEV 的方法），并具备经济发展上的可持续。

那麼 Rollup 为何能够捕捉使用价值呢？这与 Rollup 的独特性相关：数据信息放到碳链上，只是是在链下开展数据信息测算。这类接近 Layer1 和 Layer2 的混和方案，促使 Rollup 变成碳链上一个独特 Dapp 运用，因而 Rollup 新项目是能够在碳链上发售根据该 Rollup 协议书的代币总，能根据代币总来捕捉协议书的使用价值。

能够预料的是，在未来好多个月 Rollup 大爆发后，将会出现诸多 Rollup 发售新项目代币总，这些想要将协议书经济价值粘附在代币总上的新项目，其代币总将具备非常大的项目投资发展潜力。

表 1. Rollup 方案工作进展，材料来源于：欧易 OKEx 研究院

图 1. 以太坊互联网日均买卖订单数和 Gas 使用量转变，材料来源于：Etherscan，欧易 OKEx 研究院

图 2. 区块链技术扩容关键方案，材料来源于：欧易 OKEx 研究院

图 3. 主链技术性方案基本原理，材料来源于：欧易 OKEx 研究院

图 4. Layer 2 扩容方案的演变发展趋势，材料来源于：欧易 OKEx 研究院

图 5. Plasma 扩容基本原理，材料来源于：Plasma 市场研究报告，欧易 OKEx 研究院

图 6. Rollup 扩容基本原理，材料来源于：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究院

表 2. Rollup 压缩方式，材料来源于：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究院

标签：

区块链热门资讯