零知識 Rollup 和樂觀 Rollup 是目前的兩種主流 Rollup 架構,但他們各自存在明顯的局限性。
Rollup 作為一種可擴充性解決方案,在公鏈擴容中具有重要的潛力。 然而,目前仍面臨一些困境,如安全性、去中心化程度、用戶體驗和成本效益等。 通過解決這些困境,並建立健全的生態系統和標準化支援,Rollup 有望實現更大範圍的應用和發展,為公鏈的可擴充性提供持久的支援。
混合 Rollup 是實現這一目標的有益探索。 混合 Rollup 是一種創新的理念,通過融合不同的架構,吸取他們的優點,混合 Rollup 能夠更好的解決公鏈的可擴展性和性能問題,同時可以提供更高的安全性和更好的使用者隱私保護。
本篇 Bing Ventures 文章將從公鏈擴容角度思考 Rollup 作為可擴充性解決方案所面臨的困境,探討安全性、去中心化程度、用戶體驗和成本效益等問題,並在此基礎上探討可能的解決方案和展望 Rollup 的前景。
單一 Rollup 的困境
零知識 Rollup 和樂觀 Rollup 是目前的兩種主流 Rollup 架構,但他們各自存在明顯的局限性。 樂觀 Rollup 由於需要進行欺詐證明的提交,交易達到最終性的時間長達 1 周,而零知識 Rollup 由於需要在鏈上驗證有效性證明,面臨較高的成本。 前者的用戶體驗不佳,後者的成本效益和可持續性不佳。 而兩者在安全性和去中心化程度方面也有不同程度的權衡。 例如,樂觀 Rollup 存在運營者欺詐導致退出騙局的風險,而大部分零知識 Rollup 都是中心化的,只有少數運營者可以向 L1 提交交易和有效性證明,這增加了審查風險。
採用樂觀 Rollup 和零知識 Rollup 的混合模型有望在安全性和去中心化程度方面提供更好的權衡,在提高整體系統安全性的同時保持一定的去中心化程度。 而這種混合的模式也有望能夠為用戶和開發者提供盡可能好的體驗。
此外,Rollup 的大規模通用化需要一個健康的生態系統,為開發者提供更好的工具和文檔,支援他們構建和部署 Rollup 解決方案。 同時,制定統一的標準和規範也是必要的,從而確保不同 Rollup 方案的互操作性和相容性。
混合 Rollup 的潛在優勢
混合 Rollup 作为一种新兴的扩容解决方案,有望带来以下几个方面的改进:
**首先,混合 Rollup 提供了更大的灵活性和可扩展性。**通过构建适用于 L2 上的简单机器的 ZK 电路,混合 Rollup 能够实现在乐观 Rollup 的基础上发布有效性证明,同时避免了频繁更新电路的问题,因为目标机器体系结构是固定的。这种灵活性使得混合 Rollup 能够适应不同的应用场景和需求,并能够有效扩展以处理大规模的交易。
**其次,混合 Rollup 结合了乐观和零知识证明的优势,提供了更高的安全性。**乐观 Rollup 提供了高性能和低成本的交易处理,但存在一定的风险,因为验证是在交易提交之后进行的。而零知识证明可以确保交易的有效性和隐私性,使攻击者难以篡改或窃取用户的资产。通过结合这两种机制,混合 Rollup 可以在安全性方面提供更强的保障。
**此外,混合 Rollup 还可以降低信任的需要。**通过使用零知识证明来证明交易的正确执行,混合 Rollup 可以减少用户对验证节点诚实性的依赖。用户只需相信 ZK 电路的正确性,而无需验证节点的诚实性,从而降低了用户的信任要求。
混合 Rollup 的技术实施挑战
混合 Rollup 模型作为一种新兴的扩容解决方案,面临着一些技术实施挑战。以下是两个主要挑战:
**首先,编译执行层到简化虚拟机的过程可能需要复杂的工程和研究。**这个过程需要确保编译后的代码在简化虚拟机上能够正确执行,并与原始执行层保持一致。为了解决这个挑战,需要应对一系列编译器优化、虚拟机架构和兼容性等技术问题。只有在这些问题得到妥善解决的情况下,混合 Rollup 模型才能实现其灵活性和可扩展性的优势。
**其次,追蹤式零知識證明的實施可能需要處理大量的數據和計算,這會帶來性能和可擴展性的挑戰。 **混合 Rollup 模型使用零知識證明來驗證執行軌跡的正確性,這需要生成和驗證大量的證明數據。 為了確保在實際網路中即時生成和驗證這些追蹤式證明,需要對證明生成演算法和驗證演算法進行優化,提高其效率和可擴充性。
鑒於這些難點,在現階段的技術水準下,混合 Rollup 模型在特定的應用場景和需求下表現更為適合。 以下是筆者認為比較合適的兩個主要應用場景:
- 首先是大規模交易處理。 由於混合 Rollup 模型通過編譯執行層到簡化虛擬機的方法,提供了更高的靈活性和可擴充性,因此更適合處理大規模交易。 它可以有效批處理大量的交易,並實現低延遲的交易確認,從而滿足大規模交易處理的需求。
- 其次是高度關注隱私的應用。 混合 Rollup 模型採用零知識證明來驗證執行軌跡,從而保護交易的隱私。 交易的詳細內容可以被證明為正確,但實際交易數據可以被保密,只有參與驗證的節點可以訪問。 這種隱私保護機制使得混合 Rollup 模型更適合對隱私保護有較高需求的應用場景,例如金融交易或個人身份驗證等領域。
綜上所述,混合 Rollup 模型面臨著編譯執行層到簡化虛擬機和追蹤式零知識證明等技術實施挑戰。 然而,在大規模交易處理和高度關注隱私的應用場景中,混合 Rollup 模型展現出其優勢和適用性。 通過解決技術挑戰和滿足特定需求,混合 Rollup 有望在擴容領域發揮重要作用。
未來 Rollup 的發展方向
混合 Rollup 被認為是未來 Rollup 的發展方向,但其進一步成熟必須建立在以下單一 Rollup 技術更進一步發展的前提上:
首先是樂觀 Rollup 模型。 樂觀 Rollup 通過進一步優化和改進樂觀確認(最終性)的機制,提供更高的交易輸送量和更低的成本。 這可能涉及到更有效的狀態管理、交易提交和爭議解決機制等方面的創新。 樂觀 Rollup 模型在性能和成本方面有潛力超越混合 Rollup。
其次是零知識證明 Rollup 模型。 隨著零知識證明技術的發展,會帶來更高效、更快速的驗證過程,從而提高零知識證明 Rollup 的性能和擴充性,包括更高效的證明構造、更緊湊的證明大小和更快速的驗證演算法等方面的創新。 零知識證明 Rollup 模型有望在驗證效率和性能方面超越混合 Rollup。
我們認為,混合 Rollup 的引入將促進更多專案和開發者參與構建 Rollup 生態系統。 通過提供靈活性和可擴充性,混合 Rollup 為各種應用場景和行業提供了更多機會。 例如,DeFi 領域可以利用混合 Rollup 的高性能和低成本優勢,構建更複雜的金融協定和智能合約。 以下是筆者看好的幾個方向:
- 跨鏈互操作性:混合 Rollup 可以為不同的公鏈提供跨鏈互操作性解決方案。 通過使用混合 Rollup 作為橋接層,各個公鏈可以實現安全且高效的資產轉移和信息傳遞。 這將促進多鏈之間的協作和價值流動,打破了現有鏈之間的壁壘。 乙太坊和其他公鏈之間的互操作性是一個潛在的機會,通過混合 Rollup 可以實現雙方鏈上資產更大規模的無縫交互和組合。
- 行業合規和隱私保護:混合 Rollup 的結合特性可以為行業合規和隱私保護提供解決方案。 通過採用零知識證明技術,混合 Rollup 可以確保交易隱私,並提供可驗證性的交易執行。 這對於 RWA 領域以及機構使用者等對隱私保護有高需求的領域尤為重要。
- 社區治理和共識機制創新:混合 Rollup 的發展將鼓勵更多的社區治理和共識機制創新。 通過引入混合 Rollup,公鏈社區可以實現更高的交易輸送量和更低的成本,同時保持高度的去中心化和安全性。 這可能導致在公鏈治理和共識機制方面的實驗和改進,以滿足不同 DAO 的需求。
- 基礎設施和開發工具支援:隨著混合 Rollup 的發展,預計將有更多的基礎設施和開發工具支援湧現。 開發者可以構建用於部署和管理混合 Rollup 的工具和平臺,簡化開發流程並提供更好的用戶體驗。 這將進一步推動混合 Rollup 的採用,並為開發者提供更多機會和資源。
綜上所述,混合 Rollup 有望在生態系統擴展、跨鏈互操作性、行業合規和隱私保護、社區治理和共識機制創新,以及基礎設施和開發工具支援等方面帶來積極的趨勢。 隨著技術和應用的不斷發展,混合 Rollup 將推動 L1 和 L2 的可擴展性和實用性的進一步提升。
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