科普 | Rollups如何降低以太坊gas费?

扩展性问题已经困扰了以太坊多年。在网络取得巨大成功的同时,以太坊每秒只能处理约15笔交易,每笔交易的手续费可能高达20美元。

这个性能瓶颈让许多Dapps开发者望而却步,也阻止了网络的大规模增长。Polkadot和 Avalanche等竞争对手早就已经实现了每秒数千笔交易和极低的手续费。如果以太坊无法改变现状,可能将面临着大量的人才流失。

一种应对方案就是“Rollups”,之所以起名Rollups,是因为该技术将多笔交易汇总(roll up)起来,一起提交上链。这样做可以将主链上的复杂计算过程转移到链下,只将结果和状态存储在主链上,减少主网拥堵,从而使交易更快、更便宜,以太坊链也能持续增长。

这是一个以太坊创始人V神(Vitalik Buterin)也力捧的技术解决方案,V神把它称作“最强大的扩容方案”。Buterin表示,Rollups能把交易速度提高100倍以上,实现每秒确认2,000-3,000 笔交易的交易效率。

不过Rollups也有自己的局限,虽然大大提高了交易效率,却牺牲了一部分去中心化。


Rollups的实现机制


​Rollups发生一条在“侧链(sidechain)”上,它会定期将其处理的所有交易返回到以太坊主链进行公告和存储。

Rollups又被称为二层网络(Layer 2)技术,交易在侧链(第二层)上汇总,然后打包发送到主链(第一层)上。对于那些熟悉比特币的人来说,以太坊主链与Rollups的关系可以比作,比特币主链和闪电网络的关系。


双刃剑


​Rollups通过将以太坊交易的计算过程放到链下处理,以此来减轻以太坊主链的负担,实现以太坊扩容的目的。要使Rollups正常工作,就需要有人监督,侧链上的哪些交易需要被打包并提交到主链上。这就意味着,使用Rollups的人需要信任Rollups操作者提交的数据都是真实的,没有篡改他们的账户、余额和智能合约里包含的信息。

Rollups的技术实现方式主要有两种,一种是Optimistic Rollups,它基于一个乐观的(Optimistic)假设:相信操作者不会作恶,提交到主链上的都是真实的信息。上链的信息有两周的挑战期,在此期间,任何人都能提出挑战,一旦证明提交上链的信息不是真实信息,交易将会被回滚,同时,操作者将受到惩罚,挑战成功的挑战者将受到奖励。

另一种是zk-Rollups,它采用的是零知识证明(zero-knowledge proof),每笔提交到主链上的交易都包含了一个零知识证明,主链只需通过验证该证明,就能证明提交上链的信息的真实性和有效性。因此,zk-Rollups的安全性比Optimistic Rollups高,相应地,技术开发难度也更大。


起飞


​目前Rollups的开发进展很顺利,也取得了比许多开发人员和用户预期更大的成功。

Rollups的用户包括:以太坊头部合成衍生品平台Synthetix(其智能合约中锁仓了超过14.5亿美元),还有去中心化交易所dYdX也完成了Rollups的嵌入。

 ​“以太坊头部项目带头尝试Rollups将给其他项目信心,让Rollups的采用速度加快,”以太坊开发者Ogilvie说。


ETH 2.0下的扩展性解决方案:分片


Rollups并不是以太坊扩容的唯一的解决方案。以太坊即将推出的权益证明链ETH 2.0将为可扩展性问题带来另一种解决方案。这是一种称为分片(sharding)的技术,它将大块计算工作拆分为更小的部分(shard),以使网络使用速度更快、成本更低,这个原理就像烤熟小块肉片比整大块肉更容易一样。

但是分片不会在短期内实现。这方面还有很多工作要做——毕竟它是“一揽子升级包”中的一部分。而Rollups则是现成的解决方案,它可以分担一部分ETH 1.0的压力,让ETH 2.0 分片的开发不那么紧迫。“就算ETH 2.0推出了也不会取代Rollups。他们是相辅相成的关系。”Ogilvie说。

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作者 | Ekin Genç

翻译&校对 | 林芒果

本文由矿视界(奇迹摩尔)翻译整理编辑,如需转载,请标明出处

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