從鏈上到鏈下：狀態(tài)通道與Roll-ups

2025年6月30日 18:05

作者：BillBuchanan，來(lái)源：Medium，編譯：Shaw金色財(cái)經(jīng)

不久之后，我們需要意識(shí)到我們正在運(yùn)行一個(gè)傳統(tǒng)的金融世界，并且需要構(gòu)建一個(gè)更值得信賴(lài)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。實(shí)際上，我們需要變革的不只是金融領(lǐng)域，還有任何需要高度信任、安全性和分布性的領(lǐng)域。為此，我們可以采用像Ethereum這樣的Layer 1Blockchain方法，但它已經(jīng)暴露出擴(kuò)展性問(wèn)題，其主賬本和計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法處理每秒超過(guò)15到30筆的交易。不過(guò)，如今正在采用新的方法來(lái)減輕Ethereum的負(fù)擔(dān)——同時(shí)仍保持其可信度和分布性。這些方法包括用于共享的Layer1實(shí)現(xiàn)，以及向權(quán)益證明(PoS)的過(guò)渡。然而，最令人關(guān)注的進(jìn)展發(fā)生在Layer2方法中，這些方法建立在核心Ethereum網(wǎng)絡(luò)（主網(wǎng)）之上。Layer2:狀態(tài)通道

狀態(tài)通道最初是在Bitcoin閃電網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的，后來(lái)在Ethereum上進(jìn)行了擴(kuò)展。通過(guò)這種方式，我們基本上在主網(wǎng)賬本上有兩個(gè)記錄，其中相關(guān)方必須承諾一些資金，這些資金可能會(huì)被使用，也可能不會(huì)被使用。例如，假設(shè)Bob想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)側(cè)通道來(lái)支付客戶(hù)費(fèi)用，并承諾支付10個(gè)ETH。然后，他將創(chuàng)建一個(gè)通道合約。承諾的ETH將在通道有效期內(nèi)被鎖定，并且無(wú)法使用。Bob可以給Alice2個(gè)ETH，給Carol3個(gè)ETH。完成后，他將提交完成的交易，Bob將收回5個(gè)ETH，Alice和Carol分別獲得2個(gè)ETH和3個(gè)ETH。最后，Bob只需發(fā)布匯總數(shù)據(jù)，并且只需為主網(wǎng)賬本上的兩次承諾支付交易費(fèi)用。狀態(tài)通道的實(shí)現(xiàn)由Polygon提供，它實(shí)現(xiàn)了完整的EVM兼容性和低交易費(fèi)用。以下是一個(gè)例子：

Layer2:Roll-ups

擴(kuò)大Ethereum規(guī)模的最佳機(jī)制之一是通過(guò)Roll-ups和側(cè)鏈將交易轉(zhuǎn)移到鏈下。OptimisticRoll-ups

這些機(jī)制在鏈下處理交易，并假定交易有效（本質(zhì)上是一種“信任并驗(yàn)證”的方法）。只有當(dāng)交易出現(xiàn)爭(zhēng)議時(shí)，它們才會(huì)占用主網(wǎng)上的計(jì)算資源。因此，在交易真正確認(rèn)到主網(wǎng)之前，需要一段“挑戰(zhàn)期”的延遲。

在Arbitrum中，欺詐觀察員會(huì)分析交易，如果發(fā)現(xiàn)欺詐交易，觀察員會(huì)將欺詐證明發(fā)布到主網(wǎng)。實(shí)際上，Arbitrum可以識(shí)別與欺詐分析相關(guān)的代碼行，然后將其發(fā)布到主網(wǎng)。主網(wǎng)隨后可以對(duì)欺詐證明進(jìn)行裁決，并決定是否執(zhí)行所需的代碼。Arbitrum有七天的提現(xiàn)期。

零知識(shí)Roll-ups（zk-Rollups）

這些技術(shù)將計(jì)算和狀態(tài)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移到鏈下，并采用一種無(wú)需信任的方式。一旦狀態(tài)更新回主網(wǎng)，只需極少的更新即可完成狀態(tài)變更及其相關(guān)的證明。由于我們擁有壓縮格式的證明，因此可以快速驗(yàn)證更新后的交易，同時(shí)保障交易的隱私性。有了這種技術(shù)，與需要數(shù)天才能提交的OptimisticRollups不同，使用zk-Rollups（基于zkSnarks）我們只需大約一小時(shí)即可驗(yàn)證證明。這確保了沒(méi)有雙重支付，并且所有交易都具有償付能力。ZKsync就是一個(gè)例子。

結(jié)論

在我看來(lái)，在離線鏈中使用零知識(shí)證明是最佳解決方案，因?yàn)檫@樣可以快速驗(yàn)證主鏈上的交易，并且能保護(hù)交易雙方的隱私。我們還可以在零知識(shí)證明中使用選擇性披露，這在揭示重要信息時(shí)很有用，比如一個(gè)人是否有權(quán)訪問(wèn)某個(gè)資源。

對(duì)于OptimisticRollups，我們假定交易有效，除非有相反的證明，并且需要一個(gè)挑戰(zhàn)期，在此期間交易在最終確定前可以被質(zhì)疑。而使用zk-Rollups，我們的交易是有效的，因?yàn)橛邢嚓P(guān)聯(lián)的證明，并且能快速提交到主網(wǎng)。遺憾的是，zk-Rollups需要對(duì)密碼學(xué)和Blockchain有深入的理解，這可能會(huì)減緩開(kāi)發(fā)進(jìn)程。

顯然，Ethereum并非唯一的選擇，Polygon、Solana、Cardano和Polkadot等提供了比Ethereum更具擴(kuò)展性的替代方案。不過(guò)，我們熱愛(ài)這個(gè)為我們帶來(lái)智能合約和Ethereum虛擬機(jī)（EVM）的Blockchain，許多人希望它能夠克服可擴(kuò)展性問(wèn)題，同時(shí)保持同樣的去中心化和安全性水平。

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