Rollup 即服务挑战与机会:从多链到多 Rollup_TIMI:如何做区块链

原文标题:《DAOrayaki |Rollup 即服务(RaaS)的机会:从多链到 multi-rollup》

撰文:nanfengpo

编译:Xinyang

Cosmos 和 Polkadot 采用多链结构的扩展方案。他们的区块链 SDK,Tendermint 和 Substrate,被许多项目用于定制自己的区块链。这些区块链使用跨链协议,如 Cosmos IBC、Polkadot XCM 和 bridges?来进行互动。然而,这些协议很难保证高安全性,这导致了频繁的黑客窃取。因此,跨链协议没有带来预期的效果,区块链之间仍保持相对独立。

From Cosmos Network - Internet of Blockchains and Getting Started · Polkadot Wiki

后来,出现了一种更安全的扩展技术,称为 rollup。rollup 将第 2 层的交易压缩成一个「批次」,上传到第 1 层,并通过欺诈证明(如 Optimistic-rollup)或有效性证明(如 ZK-rollup)证明第 1 层的状态转换的有效性。由于数据的可用性和状态的有效性在第 1 层得到验证,rollup 获得了与第 1 层相同的安全水平,确保资产可以在第 1 层和第 2 层之间安全转移。

基于ZK Rollup的订单簿DEX DeGate主网Beta版本已向公众开放:5月17日消息,基于ZK Rollup的订单簿DEX DeGate于5月3日正式上线主网Beta版本,首个星期仅限DeGate NFT铸造者访问,目前已解除限制正式并向公众开放使用。

此前消息,DeGate已通过Trail of Bits、Least Authority、Secbit等多家审计机构的审计,同时与Immunefi合作推出了111万美元的漏洞赏金计划。[2023/5/17 15:09:10]

到目前为止,许多 rollup 项目,如 Arbitrum、Optimism、ZkSync 和 StarkNet 都已经在使用。除了这些通用的 rollup,还出现了一些特定应用的 rollup,包括基于 StarkEx rollup SDK?的 dYdX(订单簿 DEX)和 DeversiFi(AMM DEX)等。虽然 rollup 技术还没有完全发展起来,掌握这种技术的团队也不多,但市场上对这种技术的需求仍然很强烈。

通用型和特定应用型 rollup 来自 https://l2beat.com/

BNB Chain将于2023年上半年探索zkBNB、Optimistic Rollup等拓展解决方案:2月16日消息,据 BNB Chain 2023 年路线图内容显示,BNBChain 将于 2023 年上半年通过启动 ZkBNB 以及 Optimistic Rollup 主网来探索多样化的网络扩展解决方案,为不同的业务案例提供更多选择。ZkBNB 以及 Optimistic Rollup 主网都将继续使用 BNB 作为 Gas Token,Optimistic Rollup 主网的网络吞吐量大约在 5000-10000Tps/s,Gas 将比 BSC 更少。[2023/2/16 12:10:54]

rollup 提供了一个独立的执行环境,具有高 TPS、低 Gas 和从第 1 层访问所有资产的能力,这有助于区块链上的应用从 DeFi 扩展到更普遍的领域,如游戏和社交网络。我们预计 rollup 将逐渐成为一种提供给 Web3 应用程序的服务,即 Rollup as a Service(Raas)。一些项目现在正朝着这个方向发展。以太坊 以 rollup 为中心的路线图 和 StarkNet 的 Layer 3 架构都展示了特定应用的 multi-rollup 未来。

zkRollup生态项目Soveregin完成740万美元种子轮融资,Haun Ventures领投:1月31日消息,基于zkRollups构建SDK的项目Soveregin完成740万美元的种子基金,Haun Ventures领投,Maven 11、1KX、Robot Ventures和Plaintext Capital跟投。

据悉,Soveregin致力于构建开放、相互连接的rollup生态系统,使开发人员能够部署可以在任何区块链上运行的无缝互操作和可扩展的rollup,创建安全且可互操作的主权zk rollup的简单框架。(CoinDesk)[2023/1/31 11:37:24]

StarkNet 的架构描述,采用了 特定应用的 multiple rollup 作为 Layer 3,来源 Medium

rollup 在提供 RaaS 方面仍然面临以下挑战。

首先,让我们来谈一谈 rollup SDK。人们可以在 SDK 的基础上快速部署一些配置和启动 rollup。为避免重新发明车轮,开源的 rollup 是 SDK 开发的更好选择。对于 Optimistic-rollup,Arbitrum 和 Optimism 都是开源的。从 L2beat 那里,我们可以看到 Metis 和 Boba 都是在 Optimism 的代码基础上开发的。相比之下,ZK-rollup 的开源程度不高。ZkSync 发布了 v1 版的完整代码,但 v2 版只有合约代码(嵌入了 zkEVM)。StarkEx 只发布了合约代码,并通过一个封闭的源代码向第三方提供其他模块。StartNet 只提供 Cairo 的代码。

安全机构:Cronos上Crolend项目疑似rugpull,网站已关闭:12月2日消息,区块链安全机构PeckShield Alert发推表示,区块链平台Cronos上Crolend项目疑似rugpull,Crolend_io已经删除其社交账户/群组,并且网站已关闭。被盗资金位于0xb9aA aE11ba22e37B597b0b7d90092F85d6Cd8e1e。[2022/12/2 21:18:37]

尽管 Optimistic-rollup 系统拥有更成熟的代码库和对 EVM 更好的支持,但欺诈证明的固有特性使它们在最终性和安全性方面远远落后于 ZK-rollup 系统。ZK-rollup 第 2 层的交易在第 1 层被证明后立即完成,而 Optimistic-rollup 第 2 层的交易由于有挑战期,需要几天时间才能完成。另一方面,Optimistic-rollup 需要更多的安全假设:至少 1-out-of-N 诚实操作者来保证欺诈证明提交,有一个抗审查的第 1 层来保证欺诈证明接受。

总而言之,我们现在就可以在现有的开源代码基础上快速建立一个 Optimistic-rollup SDK,但从长远来看,ZK-rollup SDK 似乎更有吸引力。当然,除了代码库的问题,ZKVM 的设计,即 ZKP 可验证的智能合约,也是迫切需要的。目前,各种 ZKVM 解决方案正在开发中。每个解决方案的方法仍然不统一。

饶舌歌手JaRule与社交货币协议Roll达成合作:近日,说唱歌手JaRule和社交代币初创公司Roll进行了新的整合,白金唱片即将进入加密货币领域。《公告牌》百强单曲榜歌手JaRule与Roll签署了协议,这是一个基于以太坊的协议,允许内容创建者将作品代币化并通过此方式来获取收益。据了解,Roll成立于2019年,是一个基于以太坊区块链开发的社区货币层协议,允许社区、内容创造者或品牌方轻松实现铸造自己的粉丝货币,让自给自足的粉丝经济体成为可能。Roll本周在由BitMEX首席执行官亚瑟·海耶斯(ArthurHayes)牵头、TechstarsVentures、HustleFund和加里·维纳查克(GaryVaynerchuk)牵头的170万美元种子轮的支持下开始进行了内部测试。该平台提供了API基础设施,作为构建在ERC-20代币标准上的内容网关。(Coindesk)[2020/6/24]

一图比较 ZKVM,来源:Ye Zhang’s talk「An overview of zkEVM 」

如前所述,分批交易需要以 rollup 方式发送到第 1 层,因此 rollup 的 TPS 受限于第 1 层的存储空间,也就是数据可用性(DA)问题。以太坊已经提出了一系列的第 1 层存储扩展解决方案,包括 EIP-4488、Proto-Danksharding 和完整的 Danksharding(目前正在寻求提案)。除了第 1 层的扩展,许多项目如 Celestia 和 Polygon Avail 也在尝试扩大第 2 层的存储容量。然而,这些解决方案的安全性和易用性仍需进一步研究。

EIP-4488 和 Proto-danksharding 将如何增加区块大小,来源:Vitalik’s 「Proto-Danksharding FAQ 」

在 ZK-rollup 方面,TPS 还受到 ZKP 计算速度的限制。Paradigm 和 6block 在 GPU、FPGA 和 ASIC 上有不同的硬件选择来加速计算。此外,6block 比较了几种 ZKP 分布式计算的软件架构,包括矿池、证明聚合和 DIZK。ZPrize ,一个即将到来的竞赛,也激励开发者找到有价值的解决方案来加速 ZKP 计算。

确保 rollup 服务的高可用性是另一个关键问题。目前市场上的 rollup 服务几乎都是中心化的,也就是说,只有特定的运营商可以向第 1 层提交批次和证明。这是一个脆弱的设计,因为 SPOF(单点故障)将很容易导致服务不可用。由于软件错误和硬件故障,Arbitrum 已经多次遭受了数小时的停机。许多项目都在致力于去中心化 rollup 以避免 SPOF,包括 zkSync、StarkNet、Polygon Hermes、PoVP 和 taikocha.in。

RaaS 正在考虑应用一个好的经济模式。目前,服务提供商的利润主要来自于第 1 层和第 2 层之间的交易费差距,即从第 2 层收取费用作为收入,向第 1 层支付费用作为成本。Optimism 已经发行了治理代币,但收入仍不足以维持开支。

rollup 和它们的费用,来自 https://l2fees.info/

现有的大多数 rollup 是建立在区块链上的第三方服务,所以它们的主要收入仅仅来自于交易费。然而,我们可以跳出这种思维模式,将 rollup 视为区块链提供的原生服务。就像 Cosmos 和 Polkadot 的设计一样,整个系统包含一个区块链和附着在区块链上的多个 rollup,形成一个具有无限可扩展性的去中心化网络。通过这种方式,网络可以用相同的原生代币奖励第 1 层区块链验证者和第 2 层 rollup 运营商。这个想法类似于 Polynya 提出的 shrined rollup,值得进一步研究。

与 Cosmos 和 Polkadot 的跨链协议一样,当一个区块链上部署了多个 rollup 时,cross-rollup 协议是必要的。用户也可以从第 1 层提取他们的资产,并将其存入另一个 rollup,但这个过程需要在第 1 层支付额外的费用和更多的操作步骤。一些第三方 cross-rollup 桥利用流动性池来帮助用户在 rollup 之间即时转移,但这些桥和跨链桥一样容易被窃取。

Vitalik 在《终局》中描述的一个未来区块链架构,当中有 multiple rollup 和 cross-rollup 桥

理想情况下,区块链应该提供一个原生的 cross-rollup 桥,由其验证者维护以保证安全。此外,这样的桥最好支持从一个 rollup 到另一个 rollup 的同步消息调用,也就是说,一个 rollup 上的用户可以直接调用另一个 rollup 上的合约。这将最大限度地提高 multi-rollup 架构中的用户体验。这里的底层技术很复杂,但我们期待着它的出现。

这篇文章描述了 RaaS,即为 DApps 提供 rollup 服务。显然,区块链将迎来 Web3 的 multi-rollup 未来。任何人都可以通过 SDK 快速启动他们的 rollup,并以高性能和低成本在 rollup 上运行应用程序。在讨论了 RaaS 可能面临的所有挑战后,我们最终提出了原生 rollup 的想法,这将有助于区块链用其原生代币奖励 rollup 验证者,并提供一个由其验证者维护的 cross-rollup 桥。我们计划进一步仔细研究,并在未来的文章中详尽阐述。

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