特別感謝Ed Felten、John Adler 和Georgios Konstantopoulos 的審閱。
隨著以太坊的廣泛採用，我們看到在以太坊上提交的交易穩步增加，由於交易爭奪區塊中的有限空間，導致gas 價格上漲。這導致了各種第2 層(L2) 解決方案的出現，這些解決方案旨在在不影響安全性的情況下處理大量交易。
在最近出現的眾多擴展解決方案中，Plasma 最有希望。然而，事實證明，開發過程很棘手，並且一直受到大規模移除場景、數據可用性問題以及缺乏對任意智能合約的支持等問題的困擾。 Plasma 的局限性迫使社區提出更好的解決方案，近年來，Rollups 獲得了關注。
那麼，什麼是匯總？
簡而言之，Rollups 提供了一種巧妙的方法來繞過所有以太坊節點必須執行區塊中存在的所有交易以驗證是否僅包含有效轉換的問題。在基於零知識的ZK-Rollups 中，交易是在鏈外執行的，並且在以太坊上提供了僅接受有效轉換的有效性證明。 ZK-Proofs 的低驗證成本允許以太坊上的智能合約驗證數百筆交易，而無需消耗大量gas。這將每筆交易的鏈上成本攤銷到一個非常低的價值。
另一方面，樂觀匯總依賴於欺詐證明而不是有效性證明。執行仍處於鏈外狀態，但在挑戰期內對以太坊提出索賠。在此期間，其他運營商可以驗證索賠並在鏈上提出挑戰或欺詐證明，以防他們不同意索賠。鏈上爭議解決協議決定哪一方是正確的，並基於該鏈上交易最終達成。由於每個聲明或挑戰都需要得到權益的支持，因此惡意方無法提供不正確的聲明或挑戰。
嗯，但哪個更好？
社區對這兩種方法中的哪一種更好存在分歧。一方面，ZKP 是最前沿的，雖然它有很大的希望，但很難設計可以在實踐中部署的ZK 系統。在短期內，採用存在許多障礙。 ZKP 生成可能會佔用大量資源。可信設置、證明生成成本和驗證成本之間存在權衡。對於任意的智能合約轉換，設計ZK 電路很麻煩，而且證明生成效率極低。所有這些都導致尚未在生產中部署與EVM 兼容的ZK 系統。
今天的樂觀匯總可以支持大多數以太坊操作碼，從而更容易遷移，與ZK 相比，背後的理論要簡單得多。然而，由於缺乏即時終結性，它們面臨流動性挑戰（我們稍後討論）。 Optimistic Rollups 還依賴於安全性的審查阻力，不像ZK Rollups 僅依賴於它的活性。
雖然這兩種技術在爭奪霸權，但如果我們要押注長期，我們肯定會把錢放在ZK-Rollups 上。每天的零知識研究都在推動我們更接近於實現任意狀態轉換的高效ZK-Rollup 的目標。
足夠的技術。告訴我哪個更適合我的錢？
今天的ZK Rollups 和Optimistic Rollups 都可以很好地處理金融交易。但是，從用戶的角度來看，體驗將是根本不同的。為了更好地理解差異，我們首先需要在以匯總為中心的世界中定義終結性。傳統上，當一個交易已知包含在一個區塊中並且其順序不能改變時，該交易被稱為最終交易。在匯總的世界中，用戶一旦對結果充滿信心，就會達到交易的最終結果。在某些情況下，這與取款延遲不同，取款延遲取決於第1 層何時識別交易。
參與匯總的用戶需要以下等待時間：
ZK Rollups：運營商提取交易後，用戶需要在以太坊上等待鏈下證明生成、鏈上證明提交以及相應的ZK驗證和最終確定。在這種情況下，最終確定性和提款延遲是相等的，因為用戶只有在提交和驗證證明後才能對結果充滿信心。對於簡單的金融交易，今天可能需要幾十分鐘到幾個小時。但是，這些時間因應用程序、批處理量、事務複雜性等而有很大差異。
樂觀匯總：
用戶可以自己執行索賠中提交的所有交易，然後驗證此類索賠。成功驗證後，可以確定索賠是真實的，因此交易完成。然而，這個領域的協議仍在不斷發展，我們需要等待看到這些系統在現實世界部署中使用的配置參數。特別是，交易的排序和批處理方式以及它們在鏈上提交的頻率決定了用戶最終確定的延遲。此外，隨著鏈採用的增長，個人驗證可能會在計算上變得昂貴。儘管如此，像Arbitrum 這樣的當前部署顯示出真正的前景，最終確定的延遲非常低，大約只有幾秒鐘。對於提款，用戶需要等待運營商提取交易並在鏈上提交後的挑戰期。今天典型的挑戰期大約為1-2 週，具體取決於匯總結構和鏈上共識。
流動性提供者可以通過與運營商合作並“立即”向用戶發行代幣來提供幫助。此類礦池僅對可替代代幣有所幫助，但對於NFT，用戶除了等待整個挑戰期之外別無選擇。在流動性礦池的生成、提款人和存款人的匹配等方面存在挑戰，但現有的生產系統已經克服了這些挑戰。隨著這些系統被更多采用，看看它們如何處理生產中的問題將會很有趣。
驚人的那麼Rollups 能解決所有擴展挑戰嗎？
在短期內，匯總將顯著降低交易成本。幾個rollup 鏈已經處於測試階段，其結果令人印象深刻。兩種匯總變體都實現了每秒數百到數千筆交易。但是，這些數字並不代表實際成本和細微差別。 ZK Rollup 系統還不是通用的，而是針對單個應用程序進行了優化。通常，ZK Rollups 會以延遲最終確定為代價來攤銷證明生成的成本，從而導致非常高的TPS。人們需要超越已發布的數字來了解系統的真正潛力，並選擇最適合其用例的系統。
儘管這些系統承諾的性能令人難以置信，但它們可以處理的交易量仍然存在玻璃天花板。即使匯總執行了數千筆交易，它們也需要在鏈上提交所有交易數據。為了降低成本，今天我們使用calldata，但是以太坊網絡可以容納的calldata 數量是有上限的。隨著在以太坊上部署多個匯總並看到大規模採用，這個更高的界限將阻礙吞吐量。
我們正在做些什麼嗎？
當然。在本系列的下一部分中，我們將探索這個領域並討論社區如何努力解決這個問題。我們對這個領域的發展感到興奮，並希望我們的讀者能分享同樣的熱情。
詳細視圖：
不完整的匯總指南：vitalik.ca 在L2 上擴展以太坊：樂觀和ZK-Rollups | Interdax 博客Optimistic vs. ZK Rollup：深入探討| 亞歷克斯·格魯霍夫斯基| 物質實驗室解釋Plasma和Rollups：優點和局限性— Matic Network — Matic Network Motion：ZK rollup 比樂觀rollup 具有更好的安全性/可擴展性權衡（Alex Gluchowski vs. John Adler，聯合主持人：James Prestwich）
Polygon Research：Ethereum Scaling with Rollups 最初發表在Medium 上的Polygon 博客上，人們通過突出顯示和回應這個故事來繼續對話。
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