白话中的“卷轴”释义

来源：机制资本

作者；本杰明·西蒙

介绍

本文从一个隐喻开始。

想象我们回到高中数学课。我们的老师和其他中学数学老师一样残忍，给了我们一张100道长除法题的单子，每道题的数量都很大。我们的任务是解决尽可能多的问题。但请注意，我们必须把最终答案和每个计算步骤都写在一张纸上。再过几分钟，我们就会皱起眉头，意识到问题并不简单。一张纸所能容纳的东西，除了所有完全解决的答案，再也不能包含计算步骤。

这个卡夫卡的故事和卷轴有什么关系？

在这个比喻中，本文是一个以太坊区块，而数学问题是一个智能合约交易。现在的以太坊非常拥挤。每个块中包含的事务太多。更糟糕的是，这些交易中的大多数都需要大量的计算，例如快速贷款或通过聚合器路由的交易。前DeFi时代简单的转移支付模式已经成为过去。

这就是重点。就像比喻中的数学老师一样，我们被要求把每一行长除法都打包成一张纸。以太坊还必须处理和记录每笔交易计算的每个步骤。

直到卷轴出现。

汇总将计算移动到链上，并且只在链上存储最少的事务数据。在这个基本意义上，rollups是以太坊的起草文件，它负责处理所有混乱的数据，并允许在单个以太坊块中“聚合”几何多个智能合约事务。

这个比喻有助于澄清汇总旨在解决的问题（“计算过载导致的网络拥塞”）。它甚至对汇总解决方案的先决条件提供了一个粗略的概念（“计算沿着链向下移动”）。但是，至于汇总的实际工作方式，它们看起来像什么，以及它们为什么能让像我这样的人兴奋——我们需要探索更多。

什么是汇总？

Rollup本质上是一个独立的区块链，但它已经被修改。像以太坊一样，rollup协议有一个“虚拟机”来执行智能合约代码。Rollup的虚拟机独立于以太坊的虚拟机（EVM）运行，但由以太坊的智能合约管理。此连接允许汇总与以太坊通信。Rollup执行事务并处理数据，以太坊接收并存储结果[2]

从技术层面看，上卷链与其他传统区块链的关键区别在于新区块的生产模式。

一般来说，区块链由分布式网络中的不同参与者（“矿工”或“验证者”）维护。这些参与者通过共识机制共同产生区块。简言之，参与者就如何处理一组事务或如何构建下一个块进行投票。具有大多数支持的块被永久写入区块链。

相反，汇总链不遵循“多数”规则。相反，监视汇总状态的一方可以将所谓的“断言”发回以太坊，以解释应该如何处理事务。重要的是，以太坊将接受或拒绝这个断言，而不管大多数其他汇总参与者是否支持它[3]。实际上，这通常意味着向汇总中的一方分配处理事务和生成块的任务[4]

等待。。。汇总是否中心化？

rollup能够如此高效地处理事务的原因之一是它的中心化生产。但这也提出了一个明显而令人担忧的问题：如果没有达成共识，汇总如何确保区块生产的正确性？如果区块生产者碰巧是恶意的，会发生什么？

这种中心化不可避免地混淆了习惯于基于共识的区块链的用户。事实上，如果故事到此结束，我们可能会（错误地）得出结论：汇总只是“由一个参与者重新创建的数据库”，正如avalanche联合创始人凯文·塞克尼奇（Kevin Sekniqi）最近在推特上所说的那样。

事实上，正如我们将看到的，对中央集权的指责与其说是错误的，不如说是逻辑上的误导。一般来说，共识机制较弱的中心化式区块链容易受到贿赂和恶意攻击。但是，在汇总的特殊情况下，缺乏去中心化不会破坏其安全性和完整性[5]；为了理解原因，我们需要更进一步。

数据可用性的重要性

回想一下我们的第一个数学作业。用于计算的草稿纸是我们救命稻草，因为它使我们只能在答题纸上写问题和答案。将汇总与草稿纸进行比较，我们称之为“将智能合约计算移动到链上，并在链上存储最少的事务数据”

事实上，事务数据在链上的存储对于rollup的操作非常重要。在汇总中，链下只有计算和数据处理，处理的每个事务仍将其输入数据（即“calldata”）存储在以太坊区块链上。

为什么在链上保留事务数据如此重要？在数学作业的比喻中，我们交给老师的最后一张纸包括了长除法题及其答案。这样老师就可以在事后检查我们的作业，即使我们没有记录单独的计算步骤。类似地，链上数据的连续可用性意味着以太坊基本层可以在汇总上重复任何计算。

简而言之，rollups的在线数据可用性允许内置的验证过程。以太坊可以对汇总链上处理的事务的正确性进行双重检查，然后将它们永久地写入账簿，类似于美国最高法院的司法审查权[6]

限制也是一个优势

因此，rollups的关键特性是它的局限性。Rollups只将事务推送到底层，不能强制块链接受到影响，因为以太坊可以在必要时推翻任何Rollups事务。因为它们受这个验证过程的约束，所以汇总上的事务被认为缺乏真正的最终确定性。

考虑到汇总的局限性，我们可以回到心理抱怨。汇总的单个块生产者可能试图恶意地处理事务。但如果是这样，以太坊将在验证过程完成后拒绝批量交易，区块生产商将受到惩罚[7]

现在，“验证过程”如何工作取决于汇总是基于最佳知识还是零知识（单击此处了解更多）。但对于这两种情况，验证过程的效率仍然高于以太坊无汇总的验证过程。

总之，上卷制度是建立在制衡的基础上，确保以太坊仍然是主权链条；以太坊主链的共识是事实的最终仲裁者。但重要的是，侧链不是这样。由于缺乏相同的验证过程，侧链通过其完全独立的共识机制来处理交易。侧链事务是“最终”事务，而汇总事务不是（直到在以太坊上确认）。因此，侧链需要更强的信任假设，因为它们不能共享以太坊的去中心化安全性。事实上，我认为侧链与EVM兼容的layer 1比rollups更相似。

后记

简而言之：汇总将计算向下移动到链上，以释放链上更多的空间。链上的数据可用性非常关键，因为它允许以太坊验证汇总事务的正确性。反过来，这个验证过程可以作为对rollup块生产的“检查”，因此不需要一致性机制。

汇总最终给以太坊带来了蛋糕和好处：它们在不破坏网络安全的情况下释放了链上更多的容量。至少在我看来，这是我们可以期待的最优雅的扩展解决方案。