如果不是这份研究报告是由MolochDAO委托完成的，我想DAOSquare也不会翻译出这么“技术性”的学术论文(至少现阶段不会)。然而以太坊的可扩展性确实是一个重要而热门的话题。现有的解决方案有Optimal Rollup和Zk Rollup，而Optimal Rollup是一个提出时间不长的新方案，被认为是最有前途的扩展方案。那么今天它是如何发展的呢？未来呢？本文作者丹尼尔古德曼通过大量研究完成了这份报告。现在，DAOSquare将与您分享这一成果！不过因为篇幅太“宏大”，我们分三期呈现，这是第一期。

作者：丹尼尔古德曼(丹尼尔古德曼)自由软件工程师、技术顾问、作家

译者：艾玛斯诺？Lu

校对：Samuel

以太坊新兴最优翻滚生态系统技术概述

最优滚球(原创，2020)

以下报告是由？莫洛赫道授权制作，约翰阿德勒提供相关评论/评论；但本文所有观点代表我。此外，项目评估只是对本报告发布时(2020年2月)状态的简要描述。一切都在变化，不要过度承诺。

掩盖以太坊扩展社区的阴霾——Optim Sitc roll up

2019年下半年，Optim roll up(ORU或Optiroll)作为一种以太坊二层扩展协议迅速流行起来。本文的目的是概述截至发稿时(2020年2月)新兴ORU的开发生态系统。首先我们把ORU的理论属性放在第二层设计空间的背景中，然后比较不同项目的方法和技术设计决策，以及各种取舍。九个项目包括：

Fuel Labs

Anon

White Hat，Cellani，Lim(特此称“WCL”)

Pinkie Bell

Off 2022蓑衣网小编 Chain Labs

inter state Network最后，我们将深入讨论一些定性问题，这些问题将集中在上述项目如何在太空中发挥作用。

背景理论

尽管名声在外，开放未授权区块链也有很多问题：网络中所有完整的节点都必须可见，并验证系统处理的每一笔交易；超低效率(与集中式数字支付系统相比)是加密货币备受争议的扩张挑战的核心。

第二层协议就是减轻这种负担的一种方法。所有节点验证所有交易，只有感兴趣的当事人(例如，想要获得自己资金的人)在本地验证交易的某个子集，从而转移这个负担(以某种方式、形状或形式)。重要的是他们保留了基础层不需要信任的安全模型，同时也不需要依赖用户自己运行的软件以外的资源。

数据可用性：研发前期求解

;以太坊2层的d，R & ampd计划在隐含假设下工作的人员认为，基础层“减轻核查负担”意味着将(一些)交易数据与区块链完全隔离。(参见乔希斯塔克2018年初的文章《弄懂以太坊的第二层》，了解当时的思维方式)。

Crypto-currency协议有其固有的经济属性，可以鼓励区块生产者及时、广泛地共享区块(除非是自私挖掘等自私挖掘边缘案例)；区块链的基础层有时被称为“数据可用性引擎”。确保数据(完全)公开，这样可以保证可以验证，无效的交易几乎过不去。

因此，在第二层的场景中，如果我们想将数据从链中完全隔离，我们就不能再保证我们2022蓑衣网小编有这种数据可用性；因为担心数据有效性的人可能会隐瞒。因此，我们必须弄清楚如何确保在这种极端情况下不会以某种方式出现无效的状态更新。对于第二层系统，数据隐藏总是最困难和最糟糕的情况；因为最糟糕的事情是在没有信息的情况下搜索事实。

如果我们的定义足够宽松，这个数据隐藏问题的所有解决方案都可以分为两类：状态通道和等离子体(通道和等离子体)。如果双方在同一个渠道，那么链下数据的更新只有在双方同意的情况下才真正有效。

因此，如果Alice选择保留Bob的数据，Alice将处于最新状态；保留数据对她没有好处。相比之下，等离子没有双方约定的这个要求。这就直接导致了如果用户没有任何直接证据的情况下，在血浆中进行无效更新的可能性。即使在这种情况下，等离子仍然可以保证用户持有必要的离线数据，并在互动挑战期间证明和确保其资产的所有权。

就实际效果来看，国信成为第一个2层建设。人们很容易理解，状态通道(可能)确实解决了一些基本的研究挑战。我们确实看到了状态通道在比特币和以太坊的应用。状态通道有一些实用的属性，比如即时交易，非常适合一些特定应用的需求。虽然是一般的扩展方案，但还是有一定的局限性。本质上，渠道是相互独立的，无信任的连接会导致资金效率低下和/或受制于可用的流动路径。(我之前在比特币的闪电网上发表过相关限制和解决方案。)

等离子体有望提供更加通用的、侧链扩展的方案，使参与者更容易交换信息，但其发展之旅更加艰难。等离子体技术挑战的细节超出了本文的范围。但是，(非常)简单地说，这种无法保证数据可用性的特性，使得很多特性很难立即保留，例如：支持任意定价支付、最小化用户的认证/存储需求、避免大规模的提款方案、支持智能合约逻辑等。虽然这些问题可以缓解，但解决一个障碍的成本往往在加重另一个障碍。总之，很难做到完全正确。即使这些构造足够可行，它们的复杂性也会使实践变得困难和缓慢。(我在这里和这里都发表和分析过血浆现金及其变种的合理进展和挑战。

等离子的问题甚至让一些人认为它会消失。即使有人认为为时过早(比如我)，但毫无疑问，等离子体比预想的更困难更复杂，传输结果的空间速度也比最初希望的要慢。随着等离子的停滞，以太坊社区渴望类似于无人监管的东西，2022年有侧链的特征。此时，就研究和实施状况而言，最优汇总出现了。

数据可用性：让步

我们可以在之前的各种提案中找到当前最优上卷的结构痕迹，比如？暗影锁链？共同见证人？用ZK-斯纳克法进行批量验证(现在称为ZK-罗布尔法)，以及2015年初一个关于Arbitrum的学生演讲等等。

据我们所知，约翰阿德勒(John Adler)和米凯拉金特恩-柯林斯(Mikerah Quintyne-Collins)(又名“坏密码婊子”)将协议的基础称为“合并共识”。之前的等离子组团队(现为乐观派，下文介绍)在一篇博文中描述了类似的原理，并将其设定为最优性层2博弈语义分析中的框架，命名为最优性Rollup(无论什么原因)，并最终确定。

最优Rollup采用上一段描述的框架，把它翻过来；ORU并不打算在数据隐瞒的情况下保持无监管，而是采用了更直接的方法，即直接要求交易数据在链上公布。更具体地说，它要求在链上发布足够多的数据，这样任何运行以太坊节点的人都可以重建ORU的状态。扩容的好处是第1层只需要发现数据，并把它树成一个块根，不需要任何操作；(理想情况下)计算仅在第2层执行。 因此，事务数据在链上作为调用数据发布，而不存储在状态中；因为状态容量增长和计算成本(可能)是以太坊扩张的核心瓶颈，增长空间不小。

和等离子一样，基础层不能直接验证事务意味着会有一些无效的事务。在ORU下，任何一方都将见证无效交易的更新，然后通过欺诈证据向基础层出示欺诈证书，基础层将恢复欺诈块和后续的块更新。一旦经过足够长的时间而没有提交欺诈证明，就可以识别和总结区块，并且可以完成从这些区块发起的提款。为了抑制故意发布无效区块对社区造成的恶意破坏，区块提交者会发放保证金，如果欺诈被证明有效，保证金会大幅减少。这种精确的防欺诈方式是任何特定ORU结构的核心。

与等离子相比，ORU有一个不可避免的根本性劣势，就是容量扩展比较低。假设链上的数据与ORU块中的数据成比例，ORU构造将受到基本层的最大数据量的限制。然而，ORU在其他方面也有很多好处，包括：

更容易/更广泛地支持智能合约

更容易支持任何支付面额

未经许可的区块生产

更简单的游戏退出机制

相对简单的操作

(要了解ORU背后的更多信息，请参见John Adler的《最优汇总的原因》。)

项目概述

电子表格链接

本报告采访了9个使用ORU设计模式的项目，其中一个项目在发布时选择保持伪匿名(以下简称“ANON”)。

只考虑最优rollup范围内的项，即它们必须都是“最优”的，包括某种假设，即“假设有效，除非或直到提交欺诈证书”(即不是？ZK-rollup)并包括“rollup”，即链上公布了足够多的数据，任何观察者都可以重构状态并检测到无效性(即不是等离子体)。讨论的大多数项目都严格符合这些参数，唯一的例外是IDEX 2.0。其细节将在下面讨论。其他基于等离子或与等离子相邻建设的项目属于研究ORU的初级阶段，包括Matic、LeapDAO和Cryptoeconomics Lab。

智能合约支持和欺诈证明之间的交互

ORU项目之间的核心区别在于它们对智能合约脚本的支持以及它们所需的验证和欺诈证明的性质。本次调研的9个项目中，有5个项目在其Rollup中实现了完整的以太坊虚拟机功能，其中rollup侧链具有Solidity智能契约支持，其支持程度(大致)与以太坊基础层相当，其余项目更倾向于支持更多受限和受限的功能。

广义来说，除了智能合约功能本身，支持完整的EVM可以保证rollup和main chain的技术一致性，有望更容易与基础设施工具集成，更便于开发者过渡。他们习惯于在第一层使用Solidity编译的智能合约。相反，那些更倾向于支持更有限和受限制的功能的项目具有以下优势：更低成本(或多或少)的欺诈证明、更容易验证、针对特定用户的直接优化和整体简化。