該報告詳細分析了以太坊和 Celestia 上的 Rollups 架構設計原理
原文:The Complete Guide to Rollups(Delphi Digital)
作者: Jon Charbonneau
編譯: 隔夜的粥,DeFi 之道
目錄
一、Celestia–主權 Rollup
如果 ER(Enshrined Rollup)是 Rollup 頻譜的一端,那麼主權 Rollup(SR)就是頻譜的另一端。有些人認為這兩種 Rollup 都是虛構出來的,但我認為它們都很酷。
主權 Rollup(SR)仍然將交易數據發佈到 DA 和共識基礎層(只是就交易順序達成一致,而不是有效性),但它們在 Rollup 中處理結算客戶端。全節點和輕節點從它們的 P2P 網絡下載區塊,並且它們還在 Celestia 上檢查數據可用性(DA)。欺詐證明圍繞主權 Rollup(SR)的 P2P 層發送,供輕節點查看。有效性證明也可以圍繞 P2P 層發送。
或者,ZK Rollup 可以將其有效性證明與 Rollup 區塊一起直接發佈到 Celestia。Celestia 將無法驗證證明,但跟踪 Celestia 的 Rollup 輕客戶端將能夠輕鬆地做到這一點。
Celestia 將以太坊智能合約 Rollup(SCR)稱為 “嬰兒鏈”,因為正確的 Rollup 鍊是由 L1 智能合約決定的。相反,主權 Rollup(SR)節點為自己決定正確的區塊鏈。它們在 Celestia 上檢查 DA,然後在本地驗證分叉選擇規則。
請注意,這現在只是一個信任最小化的單向跨鏈橋。驗證 rollup 有效性的智能合約為你提供了一個信任最小化的跨鏈橋。理論上,你可以將 Celestia 代幣發送到 rollup,但它永遠無法返回(不是一個好主意)。Celestia 的代幣會有限制,這一點我們稍後再談。
主權
“主權” 是指在不失去安全性的情況下,在任何時候隨意分叉的權利。你的 DEX 被黑了嗎?一些鯨魚玩弄了你的空投?
“不引入一個神聖結算層,主要是社會特點而非技術特點,這意味著 rollup 的社區之間存在一個社會合約,即 rollup 的交易有效性規則由社區定義,而不是不可變的 L1 合約。在實踐中,這意味著到 rollup 的跨鏈橋,必須是可變的,以便有一個升級路徑,承認主權 rollup 上的硬分叉。”
「智能合約 Rollup」仍然能分叉,但是關於什麼是規範鏈的決定權,委託給了 L1 智能合約。這依賴於多重簽名/中心化團隊(今天的情況)、Rollup 的多數治理(去中心化的方式),或者它們變得不可變並喪失這一權利(或者 L1 可能分叉,但可能性不大)。請注意,此升級過程受鏈上治理的多數規則約束。鏈下協調可以部署一個新的「智能合約 Rollup」實例,但你要從頭開始繪製鏈上記錄。而「主權 Rollup」能夠通過鏈下治理在無許可的情況下分叉,即使是少數人。但是,根據你的跨鏈連接情況,這個分叉可能不是很有用(稍後會詳細介紹)。
圍繞主權和分叉的考慮
理論上你總是可以分叉一個主權 Rollup(SR),但實際很多情況下這不會很好。因此,讓我們了解這種主權在哪些地方是特別有用的,在哪些地方則是沒用的。
主權的一個阻力是主權 Rollup(SR)(或任何鏈)對有意義的中心化資產的依賴。如果 USDC 不支持,那麼嚴重依賴於 USDC 的永續合約交易所就會有一個無用的分叉。
部署在通用主權 Rollup(SR)上的智能合約也有類似的情況。大型社區的社會經濟聯繫更加模糊。假設你在以太坊上的 DEX 被黑客攻擊,你可以自由地分叉區塊鏈,並恢復它,但如果所有其他用戶和 dApp 都留在原始鏈上,那分叉也就毫無意義了。主權 Rollup(SR)作為一個整體當然有權進行分叉和更改,但作為共享鏈上的單個合約,你將沒有太大的權力。因此,特定於應用的主權 Rollup(SR)最有可能獲得主權的最大好處。
主權對於一個擁有強大社區的項目而言可能也很有價值,但我認為當今大多數項目都缺乏這一點。很難預測 crypto 的未來會是什麼樣子,但目前大部分都是 DeFi。由純粹的財務和交易關係驅動的應用可能會看重給定 Rollup 堆棧的其他技術優勢,而不是主權,因此,主權 Rollup(SR)需要在功能方面和智能合約 Rollup(SCR)展開競爭,這在很大程度上取決於主權 Rollup(SR)跨鏈橋的效果,而目前我們對此還是不清楚的(稍後將詳細介紹)。
如果是不可更改的,分叉信任最小化跨鏈橋的 Rollup 就會變得非常棘手(例如,如果 SRa 的橋邏輯是 SRb 共識規則的一部分)。這意味著所有鏈接的 Rollup 都需要同步硬分叉。這將使諸如 DeFi(將連接到很多其他鏈)之類的 Rollup 使用變得非常困難。
但如果跨鏈橋不是神聖的,主權 Rollup B 在主權 Rollup A 分叉時不必分叉,即使它們有一個信任最小化的跨鏈橋。Rollup 可以簡單地運行一個智能合約,該合約解釋每個跨鏈連接的 Rollup 的狀態並驗證它們的有效性證明。你將所有內容(包括分叉選擇規則)烘培(bake)到證明中,因此區塊鏈只能有一個規範版本,這類似於今天以太坊上的智能合約 Rollup(SCR),如果它們通過治理升級,與它們交互的智能合約也可能需要升級。
靈活性
主權 Rollup(SR)的另一個好處在於,它們賦予了開發者更多的執行環境靈活性。以太坊的智能合約 Rollup(SCR)受限於結算層處理欺詐證明或有效性證明的能力,這在某些情況下可能會帶來挑戰。
主權 Rollup(SR)不受任何特定虛擬機(例如 EVM)可解釋的欺詐證明或有效性證明的約束。正如我們在新的 L1 中看到的那樣,這種執行不可知論可促進設計 VM 的更多創新。
不過,這並非沒有困難。信任最小化跨鏈連接到其他主權 Rollup(SR),需要它們去解釋你的執行環境並驗證證明。因此,你可能會因為過於有創意而帶來互操作性挑戰。而統一標準就可以避免這種情況。
主權 Rollup 中的欺詐證明
首先,欺詐證明有兩種形式:
- 非交互式(又名單輪):挑戰者提交欺詐聲明,通過完全執行兩個斷言狀態之間的所有狀態轉換來檢查該聲明。這將 Rollup 執行限制為可由輕客戶端(例如智能合約)重新執行的內容。在主權 Rollup(SR)中,輕客戶端通過 P2P 層接收證明來執行它。
- 交互式:挑戰者提交欺詐聲明,響應者為自己辯護。這兩者會玩一個交互式驗證遊戲(IVG),挑戰者要求響應者將他們的聲明分成更小的聲明,然後他們反复縮小對單個指令的分歧。而有 “人” 會 “仲裁” 這場爭議,它可以是以太坊智能合約(用於智能合約 rollup)或 P2P 輕客戶端(用於主權 Rollup)。最後,輕客戶端運行該單一指令來檢查欺詐。如果任何一方停止響應,則另一方獲勝。這比單輪欺詐證明更複雜,但檢查欺詐會更有效。
作為參考,Arbitrum 就是使用的交互式驗證遊戲(IVG),Optimism 最初的計劃是運行單輪欺詐證明方案,但他們後來也決定採用 IVG 方案。你可以在此處查看他們的新設計最新概述。
現在,我們將關注這些與主權 Rollup(SR)的關係。通過 P2P 分發欺詐證明的一個好處是更快的輕客戶端終結性。在正常情況下,這裡的同步延遲可能低於將其包含在鏈中,並且你不再需要擔心 L1 礦工/驗證器審查你的欺詐證明。你可以避免智能合約 Optimistic Rollup 的長延遲時間。
斯坦福研究小組最近提出了一種在 Celestia 這樣的 “臟賬本” 上玩 IVG 的方法。你可以在這裡觀看概述。請記住,Celestia 接受任何原始信息,它不會檢查 “無效” 交易,因此這是一個 “臟” 賬本。Rollup 本身決定了其區塊鏈的有效性。但是這裡有一些問題已經被發現。
假設一個挑戰者想要證明交易 Tc 是一筆雙花交易。他們提交證據證明這筆錢已經用於交易 Tb。這對於證明欺詐似乎是合理的,但如果存在一些 Ta 能證明 Tb 實際上是無效的呢?如果交易 Tb 無效,那麼交易 Tc 可能完全有效。有了一個臟賬本,你永遠不會知道真實的狀態,除非你回到鏈的起源並重放每一筆交易。這意味著挑戰者和響應者都必須是存檔節點,而這種負擔是非常繁重的。
這不同於以太坊這樣的 “乾淨” 賬本,其中智能合約將拒絕任何無效交易。你知道最新確認的鏈末端在新提議狀態之前是有效的。
為了減少存檔節點的需求,你可以引入新的弱主觀性假設。假設你只要求挑戰者和響應者保留 3 週的數據。但與智能合約 Optimistic Rollup 的挑戰者和響應者相比,即使這樣也會大大增加節點要求:
- 智能合約 Rollup(SCR)挑戰者/響應者需要存儲實際爭議期間的狀態;
- 主權 Rollup(SR)挑戰者/響應者需要在整個弱主觀性期間存儲所有不同的歷史狀態;
這顯著增加了它們的要求,這使得主權 Rollup(SR)的可擴展性降低。為了限制挑戰者/響應者的要求,需要限制區塊空間。
IVG 遊戲的主權 Rollup(SR)中還有一個更強的同步假設:
- 智能合約 Rollup(SCR)假設存在一個誠實的挑戰者,他將向智能合約提交欺詐證明,然後將對其進行仲裁以供所有人查看。你假設沒有日蝕攻擊(eclipse attack)來完全切斷網絡提交欺詐證明,並且你看到了欺詐證明。
- 主權 Rollup(SR)假設每個輕節點都連接到可證明欺詐的誠實挑戰者和響應者。這些挑戰者和響應者受限於他們可以連接多少輕客戶端,因此你現在假設了更多的同步連接。而 IP 也很容易受到女巫攻擊。
主權 Rollup(SR)可能會使用單輪欺詐證明方案(這是 Cevmos 計劃使用的)。這些操作的假設要弱得多,因為輕客戶端可以從誠實的挑戰者那裡收到欺詐證明並不斷傳遞。輕客戶端在保持連接的同時,不再位於挑戰者和響應者之間。你只需要從任何人那裡收到欺詐證明,然後你就可以自己檢查。請注意,單輪欺詐證明方案可能會引入更高的延遲,因為它們的執行速度較慢。相比 IVG,單輪欺詐證明方案還會面臨更大的攻擊面。
基於委員會的跨鏈橋 vs 基於證明的跨鏈橋
主權 Rollup(SR)增加了額外的跨鏈橋設計考慮因素,但對於其他 Celestia Rollup,信任最小化或可信跨鏈橋仍然是可能的。在 Mustafa 最近撰寫的這篇博客文章中,你可以閱讀有關某些特定設計可能性的更多詳細信息,我將在這裡對其中的大部分內容進行一個總結:
- 基於委員會的跨鏈橋(一個委員會證明區塊的有效性),這並不是信任最小化的,委員會理論上可以竊取資金。IBC 是基於委員會的跨鏈橋的一個例子(委員會是源鏈的驗證者集)。你還可以有一個由跨鏈橋提供商運營的委員會來證明多個區塊鏈。
- 基於證明的跨鏈橋,為了使跨鏈橋的信任最小化,主權 Rollup A 和主權 Rollup B 必須能夠相互驗證欺詐證明/有效性證明,因此,它們必須能夠解釋彼此的狀態機。這比基於委員會的跨鏈橋更複雜。
點對點結算 vs 鏈上結算
對於基於證明的跨鏈橋,這裡有兩種選擇:
- P2P 結算——主權 Rollup A 和主權 Rollup B 都運行嵌入在其區塊鏈中的輕客戶端。它們通過 P2P 網絡接收區塊頭和相關的欺詐證明/有效性證明。兩個主權 Rollup(SR)都有一個跨鏈橋合約,允許通過鎖定和鑄造機制進行資產轉移。跨鏈橋合約由每條鏈的定序器或驗證器監控(直接或間接通過中繼器)以執行轉移。
- 鏈上結算——主權 Rollup A 和主權 Rollup B 都運行彼此的輕客戶端,這些客戶端以鏈上智能合約的形式實現。這些智能合約接收區塊頭和欺詐證明/有效性證明。而這就是以太坊智能合約 Rollup(SCR)的工作方式。
靜態跨鏈 vs 動態跨鏈
靜態跨鏈——必須通過鏈升級或硬分叉顯式地添加跨鏈橋。主權 Rollup A 和主權 Rollup B 必須支持彼此的執行環境來解釋它們的欺詐證明/有效性證明。
示例:主權 Rollup A 是一個想要跨鏈連接到主權 Rollup B 的 Optimistic Rollup。主權 Rollup A 的狀態機直接用 Golang 編寫(例如使用 Cosmos SDK),主權 Rollup B 是一個不理解這一點的 EVM 鏈。主權 Rollup B 必須升級其節點軟件,以將主權 Rollup A 的狀態機作為庫包含在內,以驗證主權 Rollup A 的欺詐證明。主權 Rollup B 不能只是自動添加主權 Rollup A 的狀態機代碼,因為它可能會帶來安全風險。這同樣適用於連接鏈無法理解的有效性證明。無論哪種情況,都需要社會共識或治理來通過鏈升級添加這座跨鏈橋。
動態跨鏈——如果主權 Optimistic Rollup A 是在沙盒智能合約環境(例如 EVM 或 CosmWasm)中編寫的,那麼主權 Rollup B 可以允許將主權 Rollup A 的狀態機代碼直接添加到它自己的代碼中。這可以在沒有任何社會共識或治理的情況下完成,例如使用智能合約。這同樣適用於能夠理解彼此有效性證明的 ZK Rollup。
可升級跨鏈橋 vs 不可升級跨鏈橋
智能合約 Rollup 將以太坊奉為決定其有效性的神聖結算層,而主權 Rollup 跨鏈橋是沒有這種待遇的,它們是必須可變的,具有升級路徑。也就是說,主權 Rollup B 必須承認主權 Rollup A 的有效性由其社區決定。主權 Rollup A 可隨時通過社會共識進行分叉,而無需鏈上治理或硬分叉結算層。
讓我們來看看這個例子,主權 Rollup A 正在進行硬分叉,主權 Rollup B 需要為主權 Rollup A 升級它的輕客戶端。這裡有幾種方法,而它們會影響跨鏈橋是否是信任最小化的:
成對跨鏈橋 vs 軸輻式跨鏈橋
共享結算層上的 Rollup 只需要 N 個連接到結算層的跨鏈橋。但是,成對的主權 Rollup 跨鏈橋會導致 N^2
個用於 N 個 Rollup 相互連接的跨鏈橋。它們還會缺乏一個結算層的共享流動性和 DeFi。
資產的路徑依賴性還有另一個問題。如果我從鏈 A → B → C 轉移資產,則該資產不能與從鏈 A → D → C 轉移的資產互換(除非它原生部署在所有鏈上,並且你使用了一種燃燒和鑄造機制)。這再次分散了流動性,其解決方式是通過共享結算層來連接起來。
軸輻式(hub-and-spoke)模型減輕了很多複雜性,即很多主權 Rollup 連接到一個中心 hub 主權 Rollup。這種方式將跨鏈橋的開銷減少到了 N 數量級。中心 hub 可以成為共享流動性和跨鏈通信的焦點。在這方面,它的功能與共享結算層非常相似。
這類似於 Cosmos 生態系統中應該如何展開的辯論。最初的 “計劃” 是讓 Cosmos Hub 作為焦點,所有 zone 區塊鏈通過 IBC 和 Cosmos Hub 進行通信。但實際上,完全成對的跨鏈橋出現了。每個 zone 區塊鏈只是與它們想要與之交互的任何區塊鏈創建一個 IBC 連接。
一個 hub 將扮演以太坊結算層今天所做的很多有價值的角色。它將承載有價值的 DeFi 和流動性,同時協調跨鏈消息傳遞,而這可能會捕獲大量的價值。然而,與以太坊的結算層不同,這並沒有為 Celestia 生態系統提供經濟保障,Celestia 協議中並沒有部署一個神聖結算層。
聚合 ZK 跨鏈橋
我把最好的部分留到最後,也就是使用有效性證明聚合的具有線性複雜性的 All-to-all 跨鏈橋。如果這是可行的,那麼以下想法可能會改變 Rollup 拓撲的遊戲規則,從而大大提升主權 rollup 的吸引力。感謝 Sovereign Labs 的 Preston Evans 和 Cem Özer,他們最近才將這個想法結合在一起。
讓我們來看一個例子:主權 Rollup 1 想要和主權 Rollup 2 - 主權 Rollup N 跨鏈連接起來。
簡單的解決方案——如前所述,顯而易見的選擇是讓主權 Rollup 1 運行 N-1 個輕客戶端,每條鏈一個輕客戶端,並為每條鏈驗證一個證明。這種跨鏈橋的複雜性是 N^2
的,非常棘手,因此我們需要採用上述的軸輻式(hub-and-spoke)模型。那我們可以做得更好嗎?我認為,答案是 yes 。
更好的解決方案:
- 主權 Rollup 1 的聚合器接收主權 Rollup 2 - 主權 Rollup N 的證明。聚合器為每條鏈運行一個輕客戶端,但現在這是在鏈下完成的,因此成本要低得多。
- (無需信任的)證明者進行驗證,然後將所有 N 條鏈的證明聚合成一個證明。這種聚合基本上是免費的,因為鏈下驗證證明非常便宜。
- 聚合器僅將單個證明推送到鏈上的智能合約。
- 主權 Rollup 1 驗證這個單一證明的時間,與驗證任何單個主權 Rollup 的證明所需的時間相同。
鏈上驗證者合約將包含從 chainId 到 SR2 - SRN 狀態根的映射。每當它驗證一個新的聚合證明時,它都會更新 SR2–SRN 的狀態根。唯一剩餘的 N^2
數量級複雜性現在在狀態根中(每條鏈都在跟踪其他鏈的狀態根,但這裡的常數會很小)。SR1 消除了運行 N-1 個輕客戶端和驗證 N-1 個證明的 N^2
複雜性。每個 Rollup 都可能運行自己的 prover,但理論上你也可以擁有一個證明者聚合併將證明發送到所有 N 個主權 Rollup。
關於其他主權 Rollup 狀態機的可解釋性有一些假設,但這些問題是可以解決的。你跨鏈連接到的每種類型的替代 VM , 都需要其自己的解釋器智能合約。假設 SR1 是連接到 3 個 EVM、3 個 Move 和 3 個 Sealevel SR 的 EVM 鏈。它需要運行兩份解釋器合約,一份用於 Move 鏈,另一份用於 Sealevel 鏈。
擁有一個 DeFi“中心”(例如,在軸輻式模型或共享結算層中)可能仍然是有益的,集中流動性是有價值的。但是這個 hub 不再依賴於結算和兩跳 (two-hop) 跨鏈橋。這消除了使用諸如 StarkNet 之類的東西作為具有高流動性的可擴展結算層的 L3 延遲。你已將堆棧展平,並在所有 Rollup 之間創建了較短的路徑。
此外,不再有鎖定的結算層。這個作為 DeFi 焦點的 hub 樞紐可以隨著時間的推移而發展,並隨著技術的進步逐漸轉變為其他鏈。你不再受限於結算層的遺留技術。
最後一點是,這仍然是一個非常新的想法,它需要繼續接受審查,而這可能需要數年的時間才能夠建成。
以太坊主權 Rollup
主權 Rollup 的創意肯定是出自 Celestia,但請注意,你也可以輕鬆地使用以太坊的 DA 層而忽略掉結算層。一旦 data blobs 格式在 EIP-4844 落地之後獲得了自己的廉價費用市場,那這將是有效的,你可以獲得相同的好處和權衡,但有一些地方是不同的:
- 更高的經濟安全性——由於以太坊結算層,它的經濟安全性遠高於 Celestia。以太坊結算層補貼 DA 的安全成本,而 DA 是利他提供的。
- 與以太坊 Rollup 的信任最小化跨鏈橋——回想一下,主權 Rollup 可以構建成對的信任最小化跨鏈橋,Rollup 共享相同的 DA 層(這會更難)。你現在可以通過以太坊 Rollup 而不是 Celestia Rollup 獲得此選項。
- 更好的活性(liveness) ——以太坊的共識機制 Gasper 即使在 33% 攻擊的情況下也可以保持活性,儘管它不會最終確定(如前所述)。這對於 Rollup 所依賴的基礎層很有價值。
- 較慢的最終確定性——雖然 Gasper 為你提供了更好的活性,但它在最終確定性上進行了權衡。以太坊的確定速度要比 Tendermint(可立即完成)慢得多。以太坊研究人員正在積極研究單 slot 的確定,但關於實施還需要相當長的時間。
- 沒有最小化開銷——Celestia 的主權 Rollup 只需要運行 Celestia 輕客戶端,但以太坊主權 Rollup 必須運行以太坊全節點才能獲得同樣的保證。它們必須檢查所有 L1 執行的有效性以了解規範鏈,因為有效性規則是共識規則的一部分。然而,一旦以太坊實施輕客戶端 DAS(可能需要幾年的時間),那麼情況將不再如此。那麼即使在以太坊誠實多數假設失敗的情況下,一個輕客戶端也就足夠了,它也不會導致主權 Rollup 的安全故障,因為 DA 仍然可以在分叉中得到保證。
要點提煉
主權對於不想引導自己的 L1 驗證器集,且具有明確社會聯盟的社區來說是非常有用的。然而,如果這些主權 Rollup 以信任最小化的方式跨鏈連接到很多其他鏈,則在分叉期間會導致複雜性。相對孤立的非金融應用可能會是一個更為利基的市場,但目前它們並沒有廣泛存在。
純粹的金融應用可能會更看重 Rollup 堆棧的其他技術優勢,因此主權 Rollup 需要在功能方面與智能合約 Rollup 展開競爭。軸輻式模型減輕了不共享結算層的許多缺點,但這引入了很多複雜性。到目前為止,最引人注目的跨鏈橋願景是我上面描述的聚合 ZK 跨鏈橋。如果成功的話,這將提供一條非常有趣的路線。
二、 Celestia–主權結算 Rollup &智能合約遞歸 Rollup
很多 Celestia Rollup 不想要放棄共享結算層,你會看到它在以太坊 Rollup 生態系統中的強大功能,並且你也希望如此。
進入 Celestia 的結算 Rollup。這些是專門為非主權遞歸 Rollup 而設計的 SR。遞歸 Rollup 將智能合約放在結算 Rollup 上,為它們提供信任最小化的雙向跨鏈橋。這些遞歸 Rollup 將證明、狀態更新和交易數據發佈到結算 Rollup。結算 Rollup 批處理遞歸 Rollup 的數據,並將其發佈到 Celestia。
現在,你避免了我們剛剛討論的主權 Rollup 的所有跨鏈橋權衡,並且你避免了圍繞 P2P 證明結算的複雜性。N 個信任最小化的跨鏈橋連接至共享結算層,允許輕鬆跨鏈連接代幣。
如果結算 Rollup 是欺詐/有效性可證明的,則驗證結算 Rollup 的有效性對於頂部的遞歸 Rollup 來說開銷最小。例如,Cevmos 打算成為一個結算 rollup,它是一個簡化的單輪欺詐可證明 EVM。
受限結算層 vs 通用結算層
現在,你的結算 Rollup 是否應該是一個僅針對發布證明和代幣轉移而進行優化的受限環境?如果是的話,遞歸 Rollup 將獲得更便宜的費用,它們不再是在昂貴的通用執行環境中與 DeFi、NFT 等競爭。
有幾種方法可以做到這一點:
- 合約被列入白名單的許可結算 Rollup;
- 更改某些指令的 gas 成本,以嚴重阻止除證明和轉賬以外的任何活動;
如果你走的是這條路,那你就會失去所有豐富的 DeFi 用例(例如,DeFi 池、dAMM 等),並使建立流動性變得更加困難。相比 Cevmos,StarkNet 當然是採取的相反路線。StarkNet 將是遞歸 StarkEx Rollup 的通用結算 Rollup。另一個區別是,StarkNet 是一個智能合約 Rollup,因此它最終會回到以太坊結算,並保留一個信任最小化的雙向跨鏈橋(與之相比,Cevmos 是一個主權 Rollup,它沒有到底層的信任最小化的雙向跨鏈橋)。
另一個論點是,支付給一個結算層的大規模 Rollup 的日常運營成本無論如何都很低。即使是今天的智能合約 Rollup,它們支付給以太坊結算層的費用也很少,而隨著即將到來的優化,這將進一步減少。任何其他結算層的成本都要低得多,約束也要小得多(尤其是一個結算 Rollup)。隨著更有效證明的出現以及在更多交易中攤銷,這些成本將進一步下降。以太坊還將通過無狀態(statelessness)、狀態到期以及 zkEVM 技術潛在地擴展其結算層(儘管是在未來幾年)。
儘管如此,沒有什麼能夠阻止你在 Cevmos (L2) 之上部署通用結算 Rollup (L3),而遞歸匯總 (L4)則位於通用結算 Rollup 之上。這是可能的,但現在你正在一路延伸到 L3,以獲得任何類型的富(rich)信任最小化共享流動性和 DeFi(你通常只能在 L1 以太坊獲得)。你可能需要依賴額外的層來抵抗審查。
四層方案的優點:
- 更有效的資源定價——針對某些用例,對某些資源進行更優化的定價。例如,如果 Celestia 版本的 ENS 只是想要一個地方來結算證明和轉移代幣,它不需要多付錢來將證明發佈到與 DeFi 競爭且沒有價值的通用執行環境。
四層方案的缺點:
- 社會經濟碎片化——例如,基礎層和兩個結算 Rollup 現在建立了自己的經濟安全,而不是將其集中在一個地方。這使得在堆棧的任何部分建立安全性變得更加困難,從而產生薄弱環節。此外,受限結算 Rollup 可能產生的價值會很小(它們更像是一座橋樑,而不是典型的通用 Rollup)。
- 活性下降和審查阻力——如果這個堆棧的任何部分出現故障,則位於其頂部的 Rollup 可能就不走運了。不幸的是,上述觀點加劇了這種情況。下面將詳細介紹這一點,因為它有細微差別。
智能合約 Rollup 強制交易包含是很好理解的。通常,你可以允許任何 L2 用戶直接向 L1 合約提交交易。如果定序器在某個預定窗口後(比如一天)沒有提交,則定序器將無法再提交沒有它的區塊。提交區塊將變得無需許可,你可以單獨強制撤回到 L1。對於用戶來說,這比批量處理其他 L2 提款要更昂貴,但它確實有效。
現在是主權結算 Rollup 之上的遞歸 Rollup。如果結算 Rollup 對你進行審查,則需要有一種方法強制將其包含在你自己的 Rollup 中。不過,你仍然可以從 L1 DA 層繼承審查保證。你可以在遞歸 Rollup 中強制執行一條規則,以便必須處理髮佈到你在 Celestia 上的命名空間的 tx,才能使 Rollup 區塊有效。用戶可以單獨強制交易進入 DA 層,這將由執行層費用排序。這不依賴於結算 Rollup,但需要內置到 Rollup 的狀態轉換規則中。這就成了 1 of N 誠實假設的情況,如果定序器不包含你的交易,你可以提交欺詐證明,表明他們必須提交該交易。
關於活性(liveness),如果遞歸 Rollup 的定序器本身失敗,那麼你仍然可以退出結算 Rollup(就像你今天在以太坊上做的那樣)。但如果一個結算 Rollup 活性失效,則你的遞歸 Rollup 就倒霉了,你也只能跟著宕機。
要點提煉
你可以權衡主權的好處,然後重新獲得共享結算層的實際好處。然而,向堆棧中添加越來越多的層,可能會開始讓人感到不舒服。
三、Celestia–神聖 Rollup?
如果說以太坊神聖 Rollup 是推測,那麼 Celestia 的神聖 Rollup 距離現實就更遠了。目前 Celestia 並沒有這方面的計劃,這只是提供了一個思路。我認為在 Celestia 中加入一個通用的神聖 rollup 是一個潛在有吸引力的選擇,讓我來解釋一下。
我們已經討論了結算層對於共享流動性、信任最小化的雙向跨鏈橋等的價值。但在我看來,將其納入基礎層本身也是特別重要的,原因有兩個:
- 價值捕獲,設計良好的通用 Rollup 可能比 DA 層捕獲更多的價值。由於基礎層資產之上的整個堆棧都依賴於經濟安全,因此這一點至關重要。
- 原生資產效用,這使得基礎資產變得更有用。ETH 可以用於 L1 上的 DeFi 等,也可以通過一個信任最小化的雙向跨鏈橋連接到任何特定的神聖 Rollup 或智能合約 Rollup,使其能夠作為貨幣在整個生態系統中流通。而 Celestia 缺少這種信任最小化的雙向跨鏈橋,無法將其發送到任何地方,除了在 Celestia 區塊鏈上進行質押或轉賬之外,你無法做任何事情。這有效地放棄了 Celestia 成為一種 “貨幣” 的願景,而這仍然可以說是 crypto 中最大的敘事。
當然,你還有幾個剩餘的選項可以在其他地方代表 Celestia 的代幣。
- 多重簽名跨鏈橋:一個小型的第三方外部委員會必須批准所有交易,這個想法並沒有讓人興奮。
- 託管(例如 WBTC):希望我不用解釋這一點的問題。這基本上只是一個糟糕的 1/1 多重簽名,並且沒有加密經濟處罰。
- 輕客戶端跨鏈橋(例如 IBC):這不是信任最小化的,因為你依賴於鏈接區塊鏈的誠實多數假設。並且與 Celestia 的 IBC 連接數量(如果有的話),也必須保持在最低限度,以最大限度地降低複雜性並防止對 Celestia 的狀態機造成巨大負擔。
- 神聖結算 Rollup:這可以給 Celestia 帶來信任最小化的雙向跨鏈橋,以及增強的資產效用和更高的經濟安全性。
要獲得一個信任最小化的跨鏈橋,需要對鏈接區塊鏈的狀態轉換進行 DA 驗證和欺詐/有效性證明。以太坊智能合約 Rollup 之所以能做到這一點,是因為他們的智能合約驗證了 Rollup 的狀態轉換。而 Celestia 無法支持這類跨鏈橋的智能合約,因此它必須將 Rollup 納入核心協議中才能實現這一點。
Celestia rollup 可以通過這個結算 Rollup 擁有一個信任最小化的雙向跨鏈橋,這使得它們之間的通信變得更容易,並允許 Celestia 代幣在整個生態系統中流動。
缺點是,這增加了 Celestia 的複雜性。驗證器現在必須確保其有效性,非共識節點將驗證其狀態轉換。這將在一定程度上增加它們下載神聖 Rollup 數據的帶寬要求。然而,由於這是一個包含欺詐/有效性證明的神聖 Rollup,所以這種驗證的開銷最小化——任何驗證器或非共識節點都不需要執行。
最終,我認為這是一個自由的選擇。我認為下行空間非常有限,而上行空間非常大:
- 最壞的情況:根本不需要結算層(因此它不會起到這個作用),因為主權 Rollup 獲勝了,而這個神聖 Rollup 被其他主權 Rollup 擊敗了。然後這個神聖 Rollup 也不會非常活躍,也不會為你的安全預算買單。但至少,你可以為你的代幣獲得一個信任最小化的雙向跨鏈橋,現在可以在整個生態系統中廣泛使用,那麼這也是一種勝利。
- 中等情況:主權 Rollup 勝出了,不需要結算層。好吧,這可能只是該生態系統中的又一個 Rollup,除非它可能具有強大的謝林點並獲得有意義的活動。這有助於為安全預算提供資金,並為 Celestia 提供一個信任最小化的雙向跨鏈橋。
- 樂觀情況:智能合約 Rollup 勝出,它們真的想要一個結算層。這可能是具有高流動性和活躍度的生態系統的一個非常活躍的焦點。這有助於確保可持續的價值捕獲機制,為更廣泛的 Celestia rollup 生態提供安全保障。當然,還實現了信任最小化的雙向跨鏈橋。
也許主權 Rollup 會吞噬整個 Celestia 世界,而 DA 積累了大量的價值來保護一切。DA 價值捕獲牛市是,即使有大量 DA 供應,對一個生態系統的網絡影響也是巨大的。結果是,主權 Rollup 為優質 “房地產” 支付了費用,以在該生態系統中獲得信任最小化的跨鏈橋。
即便如此,我們知道如何將 DA 擴展到非常極端的長度,並且可能需要實施人為定價來產生收入。或者它可能是自然發生的,因為有大量的需求。在任何一種情況下,都會有許多其他的 DA 層以低得多的成本提供更高的吞吐量,並且很可能實現負載平衡。例如,以太坊的安全預算由其結算層補貼(至少目前如此),它不需要人為提高 DA 價格。而其他更便宜的 DA 替代品也將存在。
反對「神聖 Rollup」的另一個理由是 “可信的中立性”。也就是說,其他 Rollup 會害怕部署在 Celestia 上,因為基礎層正在與它們競爭,所以它不可能是中立的。我一般不同意這個論點。如果我們認為法國的未來是我們今天所見事物的 5 倍,那麼我們真的需要想得更大。除了一個 Rollup 之外,還有更多的空間,Rollup 們將繼續愉快地部署在 Celestia 上。
或者,這個「神聖 Rollup」可以成為每個 Celestia Rollup 決定使用的結算層。那它的粘性會很強,並且難以替換。即使在技術上可以使用更好的結算層,採取行動也可能為時已晚。
如果 DA 確實積累了大量價值,而「主權 Rollup」吞噬了這個 Celestia 世界,那就太好了。但在我看來,這種情況的可能性不是很大。很難預測大多數未來的應用究竟需要一些什麼,以及 ZK 聚合跨鏈橋等技術如何從這裡展開。在任何這些因素不確定的情況下,「神聖 Rollup」似乎都有優勢。
要點提煉
可以理解的是,這裡的很多決策都是由社區驅動的。不過,在我看來,實際的好處有助於在 Celestia 中部署一個「神聖 Rollup」。當然,「主權 Rollup」仍然可以隨心所欲地部署在 Celestia 上!就像「主權 Rollup」可以使用以太坊並忽略結算層一樣,它們也可以忽略 Celestia 的「神聖 Rollup」。而不部署「神聖 Rollup」,似乎是一種代價非常昂貴的美德行為。
總的來說,我認為,從技術角度來看,將通用的「神聖 Rollup」納入 Celestia 要比從技術視角去實現的效果要好得多,而從社會視角來看,這可以說是不利的。我喜歡這種情況下的技術探索,但請記住 “區塊鏈中的大部分東西都是觀點,而不在於技術。”
四、結論性想法
抱歉,我只想再引用一句我喜歡的播客語錄,回到 John 在不同的 Rollup 堆棧問題上給出的一句評論:
“無論我是否期待其中一種堆棧會比另一種更流行,我都不會說我期待任何事,除了期待意外。這個世界充滿了驚喜,我無法真正預測哪一個會被更多人使用。”
這裡擺的都是事實。我會有看法,其他人也有自己的意見。但這就是重點,它們都是意見。我在這裡描述的任何的內容,都沒有說其中一種堆棧要比另一種更好。這都是權衡,我希望真正聰明的人能在我這裡描述的一切基礎上再接再厲,只有時間才能證明它們最看重的是什麼,或者什麼會產生價值。
如果你仍然不認為 Rollup 很酷,老實說,這不再是我的問題了。
感謝 Justin Drake、Dankrad Feist、Preston Evans、Cem Özer、Nick White、Mustafa Al-Bassam、Ismail Khoffi 以及 Josh Bowen 提供的評論和見解。
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