市場將會決定哪種方法是長期有效的。
作者：Patrick McCorry
編譯：DeFi 之道
正如我們之前所討論過的那樣，以太坊以及與之相關的社區都在尋求模塊化（以及分層）的方式來實現區塊鏈擴容。
- 數據可用性。一個公共公告板，保證所有在線方都可以訪問最近發布的有序數據。
- 結算層。一種共識協議，根據有序的交易列表，集體商定所有賬戶的餘額。
- 執行層。負責執行複雜交易和智能合約代碼等所有艱難的工作。
在以太坊，甚至比特幣中，數據可用性層和結算層是結合在一起的。這種組合對於區塊鍊網絡的實際部署非常重要。
這種組合允許網絡通過與收費市場糾纏在一起來限制數據的發布。如果用戶願意支付有競爭力的網絡費用，並且數據符合約定的限制，那麼用戶可以發布他們想要的任何數據。
舉個例子：
- 比特幣blobs。由於與隔離見證（SegWit）見證相關的額外見證數據限額和費用折扣以及Taproot 的進一步放寬，Ordinal NFT 被開啟了。
- 以太坊blobs。 EIP-2028 降低了CALLDATA 的gas 成本，以支持初始版本的rollup。目前正在與EIP-4844 合作，為CALLDATA 創建一個單獨的費用市場，並允許以進一步的折扣率發布數據blobs。
有趣的是，甚至令人驚訝的是，這兩個網絡都在有意無意地降低發布數據blobs 的成本。
然而，我們需要知道，雖然比特幣和以太坊都可以作為數據可用性層（在某種程度上），但在結算層方面，它們並不具有相同的功能。
這其中有一個小小的區別，對rollup 的安全性有巨大的影響，也可以說是它作為一項技術部署的實用性如何。
如何看待Rollup 的安全性？
圖：一個驗證Rollup 有一個持有所有資產的驗證橋，並獨立地驗證對鏈下數據庫的所有更新是否有效。
正如我們之前所說，評估一個rollup 的安全性，需要從兩個關鍵部分來考慮：
- 驗證橋。一個可信的第三方，它將執行一個固定的規則集來評估鏈下系統的數據庫更新是否有效。
- 一個誠實的助手。誠實的一方，可以挺身而出，協助驗證橋，並代表所有參與者挽救局面。
關於rollup 安全性，幾乎所有的討論都集中在誠實的一方如何協助驗證橋。這對rollup 是一組獨特的新挑戰，涉及到參與欺詐證明遊戲，在鏈上發布數據blobs，或如何協調prover 提交有效性證明。這些挑戰可以概括為數據可用性、狀態轉換完整性和抗審查性。
我們通常假設驗證橋能夠正常工作，因為它是可信的第三方。它可以訪問底層區塊鏈中的所有資產，它可以作為智能合約實現，我們只需要向以太坊支付一筆費用，就可以利用它來保護鏈下系統。
當然，橋的設計和實現可能會遇到挑戰，但我們可以相信，正在執行驗證任務的橋將誠實地遵循協議。
驗證橋將繼承什麼樣的安全性？
如果我們深入研究驗證橋和底層區塊鏈的假設，真正理解我們可以繼承的安全屬性是至關重要的。
圖：決定一條鏈的安全性有四大特點：（a）抗重組，（b）抗審查，（c）數據可用性以及（d）有效性。
Sreeram Kannan（Eigenlayer 創始人）的一條長推很好地總結了這些假設：
- 抗重組。底層區塊鏈能夠決定並且保護所有交易排序的最終性（finality）。
- 抗審查。任何人，無論他們是誰，都可以發起一筆交易——只要他們能夠支付合適的網絡費用。
- 數據可用性。一個公共公告板，保證所有在線方都可以訪問最近發布的有序數據。
- 有效性。底層區塊鏈可以獨立驗證（而無需重播所有交易）rollup（執行層）上的所有操作都是有效的。
要實現上述屬性，我們必須依賴於底層區塊鏈的共識協議和更廣泛的網絡效應。
在比特幣和以太坊中，我們假設有誠實的大多數區塊生產者（質押者/礦工）積極參與，並且有不同的驗證者網絡（“運行節點”）實時檢查所有發布的區塊的有效性。
區塊生產者誠實的大多數假設可以總結為：
- 以高費用為先。無論其內容如何，區塊生產者將始終選擇能夠得到最多手續費的交易。
- 尊重分叉選擇規則。區塊生產者總是會根據網絡的分叉選擇規則擴展區塊鏈。
總而言之，其允許任何人進行交易——只要他們能夠支付一筆有競爭力的費用，同時確保所有區塊生產者最終匯聚在同一條區塊鏈分叉上。
有趣的是，只要區塊鏈在進行，我們就不需要信任區塊生產者會發布有效的區塊。所有的區塊都可以被運行節點軟件的驗證者檢查並立即拒絕。
只要有足夠數量和多樣化的具有重要經濟意義的代理人運行驗證者，那麼價值就會被賦予遵守規則的一個真正的區塊鏈。
Rollup 可以繼承比特幣的安全嗎？
這就將我們導向了一個問題：
Sreeram Kannan 所說的安全屬性實際上適用於比特幣和以太坊嗎？
在比特幣和以太坊中，我們之前已經介紹了這兩個網絡如何很好地實現這些安全目標。
總之，這兩個網絡都提供了抗重組、抗審查和數據可用性，程度類似。他們都提供了一個平台，在這裡，任何人都能發布數據，只要他們願意支付一筆費用。
一個題外話：我們在2014 年做了我的第一個項目ZombieCoin，由於看中了上述屬性，我當時就用了比特幣來協調殭屍網絡的指令和控制中心。
兩個網絡之間的一個微小差別在於有效性，這在比特幣和以太坊之間有很大的不同。
如前所述，我們可以在以太坊上部署一個驗證橋智能合約，並繼承有效性屬性。另一方面，在比特幣中，腳本語言和UTXO 模型缺乏構建驗證橋樑的表現力。該平台不能用於檢查數據blob 或鏈下數據庫的有效性。
換句話說，除了對發布數據收取費用之外，我們應該將比特幣視為缺乏任何形式計算的數據可用性層，如果不對比特幣進行巨大的改變，我們就無法像在以太坊上那樣在比特幣上構建各種rollup。
所幸——這並不是結局。
Taproot Wizards 的崛起、Eric Wall 的演講以及現在RollKit 的發布都表明，在比特幣上構建不同類型的rollup 是有可能的。
主權Rollup？
圖：用戶將把他們的交易發佈到數據可用性層，客戶端軟件根據全球範圍商定的規則集解析這些數據，以計算鏈外數據庫。
這就又引出了一個問題——到底什麼是主權Rollup（Sovereign Rollup）——為什麼它可以被部署在比特幣以及Celestia 等其他網絡上？
“Rollup”部分的靈感來自Barry Whitehat，它解決了Plasma 的數據可用性問題。它本質上是“捲起交易”並將數據blobs 發送到底層區塊鏈。只要數據被發布——任何人都可以這樣發布數據，那麼它就可以被使用。
圖：最終由網絡的用戶決定哪個規則集應該具有賦予它的真實世界的價值。
“Sovereign”部分涉及如何檢查數據blobs 的有效性，並用於計算鏈下數據庫。它依賴於一個外部社區運行一個軟件客戶端（一個全節點），該客戶端可以獲取數據blobs，根據固定的規則集解析數據blobs，併計算鏈下數據庫。
更進一步說，主權Rollup 的安全性依賴於大多數，甚至是超級多數，經濟上重要的代理同意同一套解析數據的共識規則。如果他們達成集體共識，那麼他們都可以計算相同的鏈外數據庫，賦予其真正的經濟價值，並信任資產將得到保護。
這種安全性假設有時解釋起來有點抽象。多數人或超級多數人賦予價值意味著什麼？它與比特幣和以太坊等區塊鍊網絡的治理規則非常相似。例如，為什麼BTC 比BCH 更有價值？或者為什麼ETH 比ETC 更有價值？
這最終取決於買方市場，以及他們如何將價值歸於給定的規則集。
在繼續下面的內容之前——這裡的關鍵點在於——安全性並不取決於誰來向底層區塊鏈發布數據或者數據是如何發布的，而在於經濟代理如何解析已發布的數據以及誰來決定解析這些數據的規則。
主權Rollup 和以太坊Rollup 對比如何？
圖：以太坊Rollup 和主權Rollup 的對比
比較這兩個系統的一個有趣的方法是，考慮用一個外部軟件客戶端取代驗證橋智能合約的影響，這個外部軟件客戶端由經濟上重要的代理運行，並且底層區塊鏈不知道。
基於此，我們做了一個對比的表格來快速指出簡單的一個差異——驗證橋VS 外部軟件客戶端——如何影響rollup 的特定屬性。
我們來一條一條說。
安全假設：
- 主權rollup 取決於經濟上重要的代理首選哪個規則集（和鏈下數據庫）。底層區塊鏈對有效性規則集沒有影響。它只能保證數據是公開可用的以及它的總排序。
- 驗證橋繼承了底層協議的所有安全屬性，新的安全性挑戰在於誠實的助理。
可升級性：
- 主權rollup 依賴於社區共同商定用於解析數據的固定規則集。其升級依賴於經濟上重要的代理商同意新規則的過程。它可能反映了“粗略的共識”或軟件客戶端採用的外部治理協議。
- 驗證橋將強制執行所有規則，而更改規則只能通過在智能合約代碼中實現的升級過程來執行。系統升級規則對所有人都是公開可驗證的。
橋資產：
- 除了數據可用性之外，主權rollup 不能使用底層rollup。像BTC 這樣的原生資產在繼承底層區塊鏈的安全性時不能轉移。它必須依賴於具有自己信任假設的外部橋接協議。
- 驗證橋全權負責保護它從底層區塊鏈傳輸到rollup 的所有資產。
共識分叉：
這是一個有趣的討論——社區中是否存在關於規則集的衝突，以及鏈下系統是否可以一分為二。 BTC/BCH 和ETH/ECH 已經發生了這種情況，因為兩個社區可以各自走自己的路，讓市場決定哪一個應該是有價值的。
這裡需要考慮的資產有三類：
- 原生橋接資產。從底層區塊鏈橋接到rollup 的資產。
- Rollup mint 資產。在rollup 上發行並原生於rollup 的資產。
- 橋運行者。支持將資金從一個區塊鏈系統轉移到另一個區塊鏈rollup 的外部運行者。它有自己的信託假設來保護資產。
簡單來說：
- 在主權rollup 中，規則集和鏈下數據庫的信任由社區決定。如果存在一個基於共識的分叉，那麼在rollup 中生成的資產將在不同的分叉上複製，並且由外部橋運行者選擇其中一個分叉。
- 在驗證橋中，共識分叉是不可能的。智能合約將決定規則集、鏈下數據庫，並最終保護原生橋接到rollup 上的所有資產。
抗審查：
這在兩個rollup 上是相同的——必須實現強制包含機制，允許用戶將他們的交易提交給數據可用性層，並由其他人拾取。
共識協議：
共識協議在rollup 中很有用，它允許一組sequencer 在數據blob 發佈到數據可用性層之前就交易的排序達成一致，或者幫助協調執行者在執行數據blob 之後驗證新的數據庫狀態。
然而，共識協議對於這兩種類型的rollup 來說都並非是必選項，這其中甚至可能產生的爭議在於是否應該將其稱為“共識”，而不是“預約/排序”協議。
在共識協議的情況下，我們可以依靠強制包含機制，允許用戶直接向數據可用性層提交數據blob，其在總排序中的位置將由平台決定。任何人都可以獲取有序的數據blob，執行這些blob，然後計算鏈下數據庫。
因此，如果我們想在rollup 中添加共識協議，可以將用於解析數據blob 的額外規則編碼到驗證橋或外部軟件客戶端中。例如，智能合約中可以實現循環協議或公平排序協議。
Gossip 協議：
代理不需要通過點對點網絡進行協調。所有數據都可以發佈到數據可用性層，所有代理都可以讀取發布的數據。是否存在驗證橋或外部軟件客戶端對如何在rollup 中發送消息沒有影響。
主權Rollup = 結算層？
可擴展性通常被認為是執行→結算→數據可用性的不同層。每一層都應該直接依賴於下一層，但除此之外，它們在本質上是獨立的。
通過評估如何在數據可用性層上部署rollup（就像比特幣的情況一樣），它確實突出了這認知的一些問題。
如果沒有費用市場來限制數據blob 的發布，那麼它很容易導致垃圾信息，必須由主權rollup 來解析和丟棄。同時，結算層缺乏可表達性會影響我們部署驗證橋的能力，並依賴於結算層來保護構建在其之上的所有系統。
在實踐中，至少對我來說，我們似乎希望將結算層和數據可用性結合起來，因為這允許用戶為發布數據的特權付費，同時啟用驗證橋的部署。
比特幣和以太坊之間的微妙區別——平台能夠驗證數據blob，以證明執行——對我們如何部署rollup 產生了巨大的影響。
- 你是否希望部署一個驗證橋，並允許底層區塊鏈強制執行規則集，以確定鏈下系統的表現？
- 你是否希望部署一個外部軟件客戶端，並將該平台用作獲取有序數據blob 的公告板？
換句話說，問題就在於誰應該負責驗證數據。
- 我們能否信任來自底層平台的誠實多數人來驗證數據blob 是否會導致已證明的執行？
- 我們是否應該引入一組新的經濟參與者來檢查數據blob 是否會導致已證明的執行？除了重新使用大部分底層平台以保證數據blob 可用之外。
由於區塊鏈的開放性和無需許可的特點，我很興奮，這兩種rollup 方法都可以由不同的初創公司進行試驗評估。市場將會決定哪種方法是長期有效的。
對我來說，以及我自己關於這些系統如何演化的理論，我確實認為我們應該盡量減少引入積極參與保護系統完整性的不同參與方。畢竟，一個系統的安全性取決於它最薄弱的環節。
在主權rollup 的世界裡，我們需要信任底層區塊鏈中誠實的大多數對數據blob 進行排序，並信任其他參與方來保護數據blob 解析方式的完整性。每次部署都需要一組新的參與者，我們需要一種方法在數百/數千個rollup 部署中擴展這個人工流程。
這看起來比以太坊的rollup 要困難得多，或者我應該稱之為驗證rollup。項目只需部署一個驗證橋，並解決尋找一個誠實的助手來幫助橋的問題。不需要引入一組額外的決策者來保護鏈下系統，因此它允許我們依靠軟件來擴展和支持數百/數千個rollup 的部署。
關於主權rollup，還有另一個很有趣的思想實驗。如果我們仔細觀察就會發現，它們看起來非常熟悉我們如何在數據可用性層之上構建新的結算層。
如果代入比特幣的情況，該平台的費用市場可以用於防止數據可用性層上的垃圾信息，同時允許在其之上部署主權rollup。此rollup 允許用戶生成資產、轉移資產，並將驗證橋部署到其他鏈下系統。
當然，原生資產BTC 不能以去信任化的方式轉移到主權rollup，但它允許在比特幣之上出現一個生態系統，同時允許BTC 用於支付網絡費用。
無論如何，我希望你們喜歡這篇文章。我一直不喜歡用“離散rollup”（Discrete rollup）這個詞來描述部署在以太坊上的rollup 類型。它實際上應該被稱為驗證rollup，因為底層驗證橋負責保護鎖在鏈下系統中的所有資產。
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