Rollup 是目前以太坊生态中第二层网络(Layer 2) 使用的底层技术,用来将多笔交易打包回以太坊,最常见的两大Rollup 路线有zk Rollup 以及OP Rollup 。
Based Rollup,这名称很容易让人误认为是Base 链推出的新Rollup 机制,但其实这两者之间没有关系;以太坊Layer 2 生态已发展数年,Layer 2 确实扩容了以太坊,如今整体以太坊生态能承受更多交易,但Rollup 发展至今也产生一些另外的问题。
为什么要了解Based Rollup?因为它能解决现有Rollup 的问题,将Layer 1 和Layer 2 更紧密的结合在一起,是目前唯一100% 继承以太坊活性(liveness) 的Rollup 方案,由以太坊基金会研究员提出,非常有机会改变未来Rollup 发展方向。
这篇文章将说明什么是Based Rollup?跟现有其他Rollup 有什么不一样?使用Based Rollup 的Layer 2 有什么优势?并介绍三个目前值得抢先关注的Based Rollup 项目。
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Based Rollup – 由Layer 1 负责交易排序的Rollup
Based Rollup 由以太坊基金会研究员Justin Drake 在2023 年提出,也被称为L1-sequenced Rollup,简单说是一种由Layer 1 来处理交易排序的Rollup。
由Layer 1 处理交易排序,能保持跟Layer 1 相同的去中心化程度,也将Layer 2 的区块包含在Layer 1 区块中,得到跟Layer 1 同级的安全性。
还记得区块链的不可能三角吗?
Based Rollup 的共识、结算、数据可用都在Layer 1 上,只将执行层移到Layer 2 执行,能同时兼顾去中心化、安全性、可扩展性。
如何做到?先补充一点Rollup 科普:
什么是Rollup?
汇总,将众多交易打包成一笔批次处理。
日常生活中的Rollup:
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每有一笔交易就去银行刷一次存折vs 累积一批交易后才去银行补登存折
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公司内聘会计师每笔帐目作帐vs 内部先整理记录,每月或每季请会计师做帐
为什么要Rollup?
为了节省交易上链成本,扩容Layer 1。把交易移动到Layer 2 执行,再将多笔交易批次Rollup 回Layer 1 验证与上链,让整体区块链能承受更多交易。
区块链运作中最重要的一部分就是所谓"上链",将交易打包在新的区块中,让交易纪录成为区块链的一部分。
之所以要扩容Layer 1,是因为上链成本太高,可能是交易太多但区块容量和效率都有限,Layer 2 扩容方案将部分交易转移到Layer 2 上执行,接着将多笔交易打包成一笔汇总(Rollup) 回Layer 1,虽然交易在Layer 2 上执行,但Layer 1 上依然会有这些交易纪录,这些交易依然会在Layer 1 "上链",汇总将多笔交易批次处理,整体交易平均成本降低.区块链能承担的交易数量也提高。
有哪些常见Rollup?
Rollp 两大生态路线:
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Optismistic Rollup,简称OP Rollup,乐观汇总、欺诈证明
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Zero Knowledge Rollup,简称ZK Rollup,零知识汇总、零知识证明
差异在于打包交易的方式不同,OP Rollup 假设所有交易都是正确的,没有作恶,针对所有交易有七天挑战期,任何人觉得交易有问题可在七天内提出挑战;因为预设交易正确,不需要做太复杂的处理,整体而言技术门槛较低、成本较低、更稳定,但在处理某些交易时(例如将资产转回Layer 1) 有七天挑战期。
Zero Knowledge 是一种密码学,称为零知识证明,能在什么都不知道(零知识) 的情况下证明一件事。打包方式将交易透过ZK 加密算法生成零知识证明提交,没有挑战等待期,有更高的安全性和隐私,整体而言技术门槛较高,加密需要大量计算,成本高出很多。
现有Rollup 有哪些问题?
OP 与ZK 各有优缺点,OP 更便宜稳定但有七天挑战期,ZK 更安全隐私但成本和技术门槛都高很多。
不过Based Rollup 并不是要取代OP or ZK Rollup,它们处在不同维度,之间并不冲突,这意思是OP 或ZK Rollup 可以和Based Rollup 并存,可以同时是OP Rollup 也是Based Rollup。
这也表示Based Rollup 要解决的问题不是OP 或ZK 独有的问题,而是现有Rollup 都常见的问题,主要有两个:
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中心化排序器(Centralized Sequencer)
交易在Layer 2 上执行,打包在Layer 2 区块中,再将多笔交易Rollup 回Layer 1;当交易在Layer 2 中打包时,交易顺序由中心化的Layer 2排序器安排,这可能导致大量的MEV 被中心化排序器赚走,且中心化排序器有审查交易的权利,这除了会导致使用者交易被吃豆腐,也有去中心化程度不足的隐忧。
年初热度暴涨的layer 2 之一Metis,便是主打去中心化排序器的特色。
关于交易排序:交易需要排好顺序才能打包到区块中。
当交易排序被中心化单位控制,它就能用对它最有利的方式来安排,也能拒绝它不想安排的交易,来达成交易审查。
目前大多Layer 2 都使用中心化排序器,这表示Layer 2 的去中心化程度和Layer 1 有很大差异。
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有时差的安全性
交易在Layer 2 上执行,打包在Layer 2 区块中,再将多笔交易Rollup 回Layer 1,这时Layer 1 会验证这所有交易,验证没问题后完成结算,经结算后的交易基本上享有跟Layer 1 同等级安全性。
这样的机制让许多Layer 2 都说他们继承了Layer 1 的安全,完成结算后的交易确实享有同级安全,但问题是多久打包汇总一次?尚未完成结算前的交易并不享有同级安全,安全性在这里有时差。
Based Rollup 为什么重要?特色与优缺点
Based Rollup 解决了上一段提到现有Rollup 的两大问题:中心化排序与有时差安全性。
Based Rollup 运作流程
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Layer 2 节点搜集Layer 2 上的交易并打包Layer 2 的新区块
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将这次区块讯息提交给Layer 1 节点,由去中心化的Layer 1 节点来安排交易顺序
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Layer 1 节点生成新Layer 1 区块时,也包含了该Layer 2 区块讯息,并确认了这些交易的最终顺序
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Layer 1 的新区块包含了Layer 2 的新区块
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安全同步,没有时差
任何人都能向Layer 1 节点提交Rollup 区块建议,去中心化的运作排除了中心化排序器的问题,如过高的MEV 与交易审查;让Layer 1 节点参与Layer 2 运作,更绑定彼此之间的经济诱因。
因此说Based Rollup 完全继承了以太坊的活性与安全性,只要以太坊还在运作,Based Rollup 就能运作,且Layer 1 与Layer 2 出块同步,安全性同步。
Based Rollup 优缺点
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优点:去中心化、部署简单、在经济上跟Layer 1 更绑定、更同步的安全性
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缺点:Layer 2 缺乏MEV 收入、缺乏排序弹性、区块时间受到Layer 1 限制
缺乏排序弹性指的是将排序权力交给Layer 1 节点之后,就无法使用自己的规则,例如先到先排这种完全按照时间顺序的排序规则,额外规则需要额外的技术来做到。
因区块同步,就会受到Layer 1 的出块时间限制,但Layer 2 可能有更高的交易需求,需要更高的频率,这也需要透过其他方式来突破,例如Puffer Finance 采用的预确认机制(Pre-confirmations)。
有哪些Based Rollup 项目值得关注
Based Rollup 的概念从提出至今仅仅只有一年多,目前使用Based Rollup 的项目还不多,Based Rollup 还相对新,处在早期发展阶段。
Taiko - V 神钦点,融资3700 万美金
2024 / 9 月20,以太坊创办人Vitalik 在Rollup Day 活动中提到:「以Taiko 为代表性的去中心化Based Rollup 相关项目及路线令人兴奋」
Taiko 是使用ZK Rollup 的以太坊Layer 2,并开发了Type-1 zkEVM,这是具有最高以太坊等效性的zkEVM,在Based Rollup 概念提出后不久,Taiko 就开始着手构建,将排序交给以太坊验证者,这也是前段提到的,Based Rollup 和OP / ZK 并不冲突,可以并存。
Taiko 是相当早就开始发展Based Rollup 的项目,截至目前为止已完成三轮共3700 万美金融资,主网在今年五月上线,当时Vitalik 也曾发文鼓励。
$Taiko 代币今年六月上市,目前市值1 亿3700 万美金,Coinmarketcap 上排名第292,目前币价距离ATH 3.12 约70%。
Puffer Finance - 融资2400 万美金,Binance Labs 投资
Puffer Finance 是建立在知名再质押协议Eigenlayer 上的流动性再质押平台,长期处于再质押赛道的前三名链上锁仓量,目前链上锁仓资金为14 亿美金。
https://defillama.com/protocols/Liquid%20Restaking
近期Puffer 宣布推出其安全基础设施产品UniFi AVS,简单说这是针对Based Rollup 的预确认服务。
如前段所说,使用Based Rollup 的Layer 2 和Layer 1 有相同的出块频率,若需要更快的交易频率,需要额外的技术和机制,Puffer Finance 推出的UniFi AVS 就是针对此问题的解决方案,可以不受到以太坊Layer 1 的12 秒出块时间限制,提供最低100 毫秒的交易确认。
Puffer Finance 截至目前为止已完成四轮共2415 万美金融资,主网已在今年5 月上线,第四季即将上线V2 更新与TGE (代币生成),UniFi AVS 也即将上线,在撰文当下这时机点刚好正火热发展中。
Rise Chain - V 神投资!融资320 万美金
Rise Chain 是下一代layer 2,目标是将区块链从目前的Megagas 时代带到Gigagass 时代,目标是每秒10 亿gas 频宽,让以太坊进入宽频时代。
补充:以太坊区块容量以gas 为单位,目前每个区块可容纳的gas 上限为3000 万
Rise Chain 是今年才创立的新项目,九月刚完成一笔320 万美金融资,投资方非常亮眼,包含Finality Capital Partners、MH Ventures、P2 Ventures、EtherFi、OrangeDAO、以太坊创办人Vitalik Buterin、Anthony Sassal (The Daily Gwei 创办人)、Stani Kulechov(Aave 创办人)、DCF God。
主要技术是开发下一代Layer 2 所需的各种技术堆叠,包含并行EVM (pevm)、去中心化排序、数据可用层、可自订的执行模组等等,Based Rollup 也包含在其中。
笔者小结:去中心化与安全性应是最根本的两件事
如果只需要快跟便宜,使用原本的Web 2 服务或传统中心化服务即可,不需要使用区块链。
Layer 1 受限于性能,无法提供足够快速便宜的服务,所以需要Layer 2,但Layer 2 在快速便宜的同时,也该保有去中心化的特性,并有跟Layer 1 同等级的安全性,而现有的Rollup 还无法达到这样的标准,这也是为什么Based Rollup 很重要且有价值,可能会大幅影响未来Rollup 的发展方向。
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