以太坊Rollup在哪里执行,又在哪里结算?
了解以太坊Rollup如何在主网之外执行交易、把批次数据提交回Layer 1,以及它与侧链、跨链桥有何不同。

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速读
以太坊可以保持安全、且能被广泛验证,但在其基础层上执行每一笔交易,可能代价高昂。本文将介绍Rollup如何在别处执行交易、如何提交批次数据并通过Layer 1完成结算,它与侧链、跨链桥有何不同,以及这条扩容路径与以太坊的权益证明共识变更有何区别。
需要记住的要点
- Rollup把交易执行的地点与结算的地点分开:它自己处理活动,然后把批次数据和证明提交给以太坊。
- 权益证明只是改变了主网达成共识的方式——它不是Layer 2(二层网络),不是Rollup,也不是容量扩张,而且并没有降低Gas费用。
- Rollup、侧链和跨链桥回答的是不同的问题,其中只有一个描述了与以太坊之间的结算关系。
- 该问的问题是:这个便宜的网络在哪里执行、在哪里结算,又依赖什么——低手续费本身,说明不了它的安全模型是什么。
为什么要把部分工作从以太坊主网移出?
以太坊主网的共享容量是有限的。当需求走高时,用户会争抢这份容量,手续费也随之上涨。Layer 2是一套独立的系统,它在使用以太坊安全保障的同时扩展以太坊;它的目的是提升速度与吞吐量,而不是轻易牺牲基础层的安全性与去中心化。
Rollup是以太坊Layer 2的一种。它的基本思路是:把大量交易挪到主网之外处理,再把处理结果合并成数量少得多的一批Layer 1提交。
权益证明是一种Layer 2解决方案吗?
以太坊转向权益证明,改变的是以太坊主网达成共识、由验证者提供安全保障的方式。它并没有把交易执行转移到一个独立的Layer 2上,它本身也不是Rollup,更不是网络容量的扩张。
Rollup解决的是另一个不同的限制。它们单独执行交易,然后把批次数据提交给以太坊,并按照Layer 1的规则完成结算。这使它们成为以太坊的一条Layer 2扩容路径——而不是主网的新共识机制。
| 问题 | 以太坊主网上的权益证明 | 以太坊Rollup |
|---|---|---|
| 改变了什么? | 以太坊主网达成共识、由验证者提供安全保障的方式。 | 交易在哪里执行,以及批次数据与结算如何抵达Layer 1。 |
| 它是Layer 2吗? | 不是。它是对以太坊基础层共识机制的一次改变。 | 是。它是一种扩展以太坊的Layer 2扩容设计。 |
| 它本身没有解决什么? | 有限的Layer 1共享容量。 | 某个具体Rollup在数据、证明与安全模型上的权衡取舍。 |
Rollup内部发生了什么?
Rollup把执行这部分工作,从以太坊主网原本承担的部分工作中分离出来。用户把交易发送到Rollup的运行环境,交易在那里被处理并归入批次。随后,Rollup把这个批次所需的交易数据,连同其设计所要求的承诺或证明,一并提交给以太坊。这种分工,让一次Layer 1提交就能代表大量Layer 2交易的活动。
步骤
在Layer 2上执行
Rollup在以太坊主网的直接执行路径之外处理交易,并更新自己的状态。
向Layer 1提交批次
Rollup发布交易数据,以及其设计所要求的任何承诺或证明。
按照以太坊规则完成结算
Layer 1上的Rollup合约,为这个批次及其相应的验证方法,提供结算点。
以太坊官方文档描述了两大类证明方式:乐观Rollup默认交易有效,除非有欺诈证明(fault proof)对其提出质疑;零知识Rollup则会随批次一起提交有效性证明(validity proof)。具体采用哪种机制很重要,因为这决定了Layer 1合约接受一个批次的方式和时间点。
为什么Layer 1上的数据和结算仍然重要?
打包成批,并不意味着交易一旦执行完毕,以太坊就变得无关紧要。要让一个Rollup能被独立核查,支撑某次声称状态变化背后的数据,就必须能被验证者获取。以太坊可以充当这样一个场所:数据、批次与结算规则都在这里汇合。
举例来说,以太坊的文档解释道,Rollup批次会把大量链下交易压缩成一笔Layer 1交易。文档还解释道,数据可用性是必要的:只有这样,其他人才能验证一份被提出的摘要,而不是单纯相信运营方的一面之词。
Rollup、侧链与跨链桥有什么不同?
这几个名称回答的是不同的问题。Rollup描述的是一种以太坊扩容设计,以及它与Layer 1之间的关系。侧链是一条拥有自己安全模型的独立区块链。跨链桥则是一种在网络之间搬运资产、消息或数据的连接;它本身并不能决定目的网络的安全模型。
| 术语 | 它描述的是什么 | 该问的关键问题 |
|---|---|---|
| Rollup | 一种独立执行交易、并把批次信息提交给以太坊的扩容系统。 | 它的数据、证明与结算,是如何使用以太坊Layer 1的? |
| 侧链 | 一条与以太坊相连(通常通过跨链桥)的独立区块链。 | 它采用的是哪一套独立的共识与安全假设? |
| 跨链桥 | 一种用于在网络之间搬运资产、消息或数据的连接。 | 谁在验证这笔转移,接收方又是哪个网络? |
你应该关注哪些新的权衡?
Rollup可以通过打包批次,降低用户分摊到的Layer 1成本,但也让你多了一套需要理解的新系统。不同的Layer 2有着不同的权衡取舍与安全模型,所以对初学者来说,正确的问题不只是“它便宜吗?”,还应该包括“这个东西在哪里执行、在哪里结算、又依赖什么?”
结论
Rollup把交易执行的地点和结算的地点分开。用户在Rollup的运行环境中完成交易,Rollup把这些活动归入批次,再把交易数据,连同其设计所要求的承诺或证明,一并提交给以太坊——由Layer 1合约提供结算点。这样一来,一次Layer 1提交,就能代表大量Layer 2交易的活动,而这正是成本节省的来源。
这个主题里,起决定作用的是两组区分。第一组是:以太坊转向权益证明,改变的是主网达成共识的方式——它没有把执行转移到一个独立的层,也不是一次容量扩张。第二组是:Rollup、侧链和跨链桥回答的是不同的问题——Rollup描述的是一种扩容设计及其与Layer 1的关系,侧链是一条拥有自己安全模型的独立链,跨链桥则是网络之间的一种连接,它本身并不能决定目的地的安全性。
数据可用性,正是执行转移到别处之后,以太坊依然重要的原因。要让任何人都能独立核查一次声称的状态变化,而不是单纯相信运营方的说法,支撑这次变化的数据就必须能被获取,而以太坊可以充当数据、批次与结算规则汇合的场所。因此,当你遇到一个便宜的网络时,真正该问的不是它是否便宜,而是它在哪里执行、在哪里结算,以及这套安排依赖什么。低手续费本身,说明不了它与以太坊之间的安全关系。
闪电网络与Rollup,都是对基础层压力的一种回应,但它们针对的是不同的网络和不同的工作负载。闪电网络专注于比特币的支付通道;Rollup专注于以太坊的交易执行与结算。下一课将对比扩容问题的另一种应对方式:一条拥有自己验证者、规则与原生代币的独立Layer 1。
常见问题
一种以太坊Layer 2:它在主网之外处理交易,把交易归入批次,再把由此产生的数据以及所需的证明或承诺提交回以太坊。Layer 1上的Rollup合约提供结算点,因此大量Layer 2交易,可以由数量少得多的Layer 1提交来代表。
Layer 1是以太坊主网,它执行自己的共识规则,并完成交易的结算。Layer 2是一套独立的系统,它在使用以太坊安全保障的同时扩展以太坊:自己承担执行工作,而把数据和结算交给Layer 1。两者的区别在于:工作实际发生在哪里,与它最终被锚定在哪里,是两件不同的事。
它们的区别在于批次如何被验证。乐观Rollup默认交易有效,除非有欺诈证明在挑战期内对其提出质疑;零知识Rollup则会随批次一起提交有效性证明。这个机制之所以重要,是因为它决定了Layer 1合约接受一个批次并将其视为已结算的方式和时间点。
不是。合并(The Merge)改变的是以太坊主网达成共识、由验证者提供安全保障的方式。它没有把交易执行转移到一个独立的Layer 2上,它本身也不是Rollup,更不是网络容量的扩张。Rollup解决的是完全不同的另一个限制。
没有。它改变的是以太坊的共识机制,而不是扩大基础层能够处理的活动量。由于手续费反映的是对有限Layer 1容量的争夺,仅仅改变共识机制,本身并不会降低手续费。真正瞄准降低用户分摊Layer 1成本这件事的,是Rollup的批次打包。
不是。侧链是一条拥有自己共识与安全假设的独立区块链,通常通过跨链桥与以太坊相连。它并不像Rollup的结算关系那样,被设计为继承以太坊的安全属性。把两者混为一谈,会说错到底是什么在保护你的资产。
跨链桥是一种在网络之间搬运资产、消息或数据的连接。它本身并不能决定你落脚之处的安全模型。通过跨链桥抵达一个更便宜的网络,并不能说明那个目的地是Rollup、独立的侧链,还是别的什么东西——目的地需要单独核实。
因为独立验证需要用到底层数据。如果支撑某次声称状态变化背后的交易数据不可获取,其他人就无法核查这份被提出的摘要,只能选择相信运营方的说法。把这些数据发布到以太坊,正是让Rollup的状态能被验证、而不是只能被假定的原因。
Rollup被设计为通过数据可用性和Layer 1结算,来扩展以太坊并使用其安全保障,但不同的Layer 2有着不同的权衡取舍和安全模型。这种关联是真实存在的,但并不统一,所以具体某个Rollup在数据、证明与结算上的设计,才真正决定了它实际依赖的是什么。
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