以太坊重要扩容计划：Optimistic Rollup 状态报告（二）| 火星

本文为《以太坊重要扩容计划：Optimistic Rollup 状态报告》的第三部分。 第一、二部分请参考我们之前的文章。

区块生产 区块生产

大多数项目采用开放的、无需许可的区块生产模式； 也就是说，任何一方都有权通过提议新的区块来发行债券和扩展 ORU 链。

唯一的例外是 IDEX 2.0，因为 IDEX 拥有生产区块的唯一权限。 在这种情况下，如果用户能够在未经运营商许可的情况下提取资金（即通过直接在母链上发出交易来提取资金），则可以维护去信任属性。 如果没有这个选项，用户在遇到恶意运营商时将束手无策，因为运营商会审查用户的所有提款尝试，从而有效地将用户的资金无限期地锁定在 rollup 链上。 同样，在许可系统中，运营商逐渐减慢区块生产甚至完全停止生产并不困难； 在这种情况下，用户需要提取资金。

IDEX 2.0 确实为用户提供了退出主链的选项。 一个复杂的问题是：这些选择退出必须经过验证/在发生欺诈时可能会恢复，因此必须附有防止恶意破坏的保证。 但考虑到支持这些退出选项，IDEX的权限模型本身并不能保证系统处于监管状态（其他免许可链也计划在特殊情况下采用主链推出退出选项）。

此外，大多数操作都包含一些将块生产分为两个步骤的见解：用于交易包含和交易排序的单独输入。 这些模型解决了有关抵制审查和减少抢先交易的可能性的问题。

在 Arbitrum 模型中，任何一方都可以将交易添加到队列中（他们称之为“收件箱”）； 区块生产者被迫从队列末尾提取交易并将其放入下一个区块。 仅涵盖无效交易，但不进行状态转换。 无论是无效交易还是有效交易失败，都可以通过防伪证书判断为惩罚性犯罪行为，从而排除简单的审查事项（更多详情请见此处）。

Optimism* 和 WCL 等其他公司计划使用燃烧证明拍卖模型来订购交易； 在完成一组交易后，交易权将属于愿意销毁最多 Ether 股份的一方。 这样做的目的是降低成本和开放竞争，以最大限度地减少寄生的先发机会带来的利润率，并理想地降低整体风险。 同类方案运作模式变化详见《矿工可提取价值拍卖》。

Fuel 模型有一个区块生产周期，在这个周期内有一个时间窗口，一方（即：公司/团队）可以获得排序权的许可。 在这个模型中，团队处于有利的位置来获取价值并通过他们的应用程序获利，而不必将块生产限制在允许的范围内。

最后以太坊技术，Celer 的 Rollup 的独特之处在于区块生产本身包含了自己独立的共识机制。 在开发 rollup 之前，Celer 曾计划发布以太坊侧链权益证明（“State Guardian Network”）作为其国家渠道网络的瞭望塔。 不允许参与区块生产，并且需要 Celer 支持的代币。 侧链将使用 BFT 共识——例如 Tendermint 或类似的。 Celer 计划利用这个侧链基础设施来提议和发行 ORU 区块（更多详情请参见此处）。

信任假设

大多数项目都严格遵守文章开头所述的 layer2 协议的信任要求。

IDEX 2.0 对数据可用性挑战的依赖使该协议成为一个特例，并且超出了 ORU 明确定义的范围。 当区块生产者提出一个区块时，他们最初只发布 Merkle 根，隐含的假设是他们将与链下验证者共享相关的区块数据。 例如：如果区块数据从未与验证者共享，则验证者可以发出数据可用性挑战，迫使区块提议者将数据发布为调用数据（就像最初在典型的 ORU 结构中所做的那样）。 如果该区块被证明是有效的，验证者将因无效的争议挑战而受到惩罚，并被削减他们的股份。

眼前的问题是：上面概述的分歧本质上是关于两方中哪一方实际拥有数据的争议； 可能的。 因此，考虑到声誉和继续参与交易生态系统并赚取费用的动机的担忧，需要防止 IDEX 强制恶意破坏并最终惩罚验证者。 不管在实践中是否足以防止恶意行为，这些假设都是对 ORU 或以太坊本身的安全保证，因此这种对数据可用性的挑战和惩罚可以作为额外的信任假设。

唯一（可以说）需要额外信任假设的另一个项目是 ZK-ORU，它需要一个可信的设置来创建它的 snark 电路。 像 ZCash 和 Aztec 这样的项目通过精心设计的仪式来处理这个问题，只要 n 方中至少有一方诚实行事，它就会在密码学上是安全的； ANON 计划做一些类似于 ZK-ORU 的事情。

最后，包括 Fuel、Optimism 和 Nutberry 在内的一些项目已经讨论了让用户可以选择基于信任的快速支付； 如果用户愿意，可以考虑在将其包含在区块中之前完成付款。 如果违背承诺，这种欺诈行为不会向母链证明，但可以向任何第三方证明。 至关重要的是：此选项不是强制性的，并且 UI 中存在明显差异； 完全不信任它的用户仍然可以选择等待区块确认。 同样，Celer 计划为用户提供一系列安全/信任参数。 用户可以要求在rollup区块中立即公布所有交易，或者在链完成之前可以接受参数化信任窗口的侧链变小，任务关键性会降低。

如果和/当无法满足付款承诺时，通过让区块生产者削减抵押品来进行无信任的即时确认； 几个团队正在考虑发布实现并将此功能落实到位。

利润

所有项目都计划将其工作作为免费开源软件发布。

ANON计划作为公益成果严格发布实施，目前暂无直接获取价值的计划。 PinkieBell（唯一支持 Nutberry 的匿名开发者）也没有货币化的计划，但目前正在考虑收取开发者费用，这是区块生产者向从事该项目的开发者支付的一小笔费用。

其中五个项目：Fuel Labs、Optimism、Interstate、WCL 和 IDEX 计划通过三种方式将其工作货币化：实施项目示例、通过收取交易费用货币化以及为用户提供流动性以快速提取资金。

尽管 Fuel、Optimism 和 Interstate 的区块生产是免许可的，但如果他们（即：公司）是主要的区块生产者，那么一切都很好。 他们计划通过收取费用来赚钱，因为他们作为优先聚合器处于有利地位（前面讨论过）。

至少有一个项目表示不确定该公司作为支付处理商的法律地位，并正在等待对该问题的进一步澄清。

Offchain Labs 不打算列出 Artibrum Rollup 的例子，而是计划通过自身的工作为该项目提供企业计划和支持，以及在经济性和安全性方面的一些更有力的保障，以实现盈利。

IDEX 的经济计划是最详尽的； 货币化源自加密经济设置，其中包括交易费用和原生代币的内在价值。 区块生产者 (IDEX) 和验证者都会得到补偿，这使得 IDEX 也是唯一一个试图直接激励验证者的项目。 IDEX 和 Celer 是唯一计划合并实用程序令牌的项目。 其他几个团队嘲笑 Layer 2 系统固有的代币化概念； 其他人对可能的经济代币化模型持更开放的态度，但认为需要进行更多研究并且没有具体的可实施计划。

用户体验/验证

大多数项目计划通过元掩码插件支持汇总链上交易。 除了发布自己的前端接口外，metamask 插件的基础工具也基本准备就绪。

如果不是所有用户都需要维护正常运行时间并验证所有块，则所有项目都可以运行； 即，他们期望两种类型的用户：普通最终用户和高级用户（即验证者）。 所有 ORU 的本质是，只要至少有一个诚实的一方在任何给定时间验证并出具真实性证明，所有用户都是安全的。 验证的经济激励方式是直接发放奖励（仅限IDEX），有机会出块并收取手续费，有机会颁发防伪证书并获得奖励。 当然，防伪证明的第22条原则是，如果系统设计合理，还是希望尽可能不发生欺诈（如果确实发生的话）。

验证的另一个直接激励是信任验证者能够快速确保每个人都关心的交易完成； 也就是说，无需等待退出窗口出现。 预期的结果是，从中受益的各方将是交易所、钱包提供者、具有快速退出选项的流动性提供者、能够接受大额大量转账的用户、高端用户/爱好者和项目创建者。 一个团队建议矿工可以将验证 rollup 链作为他们的工作，这引发了有关所用数据的第 1 层和第 2 层之间激励相互作用的有趣问题。

用于研究/讨论的开放主题 BLS 签名

轻松成为当下的热门话题； 使用 BLS 签名，区块生产者可以从每个汇总块中获取签名，并用单个聚合签名替换它们，从而使链上数据要求更接近 ZK-rollups。 比较麻烦的问题之一是，如果经过验证，验证 BLS 签名比典型的 ECDSA 签名消耗更多的 gas。 Barry Whitehat 表示：他已经确定了一个可行的结构，为 ORU 重点领域做准备，但尚未就最佳签名聚合方案达成共识。

“发布数据”

可以想象，如果在以太坊上使用 rollup 技术成为常态，当大部分链上数据以“rollup”的形式存在时，未来会是什么样子； 即在实用上可用，但不能直接用于实现； 这一变化可能对以太坊客户端的实施产生重大的经济和技术影响。 一种解决方案是通过引入一个特殊的交易数据字段（暂时称为“后数据”）来为这样的未来做准备，它仅用于可用性而不触及状态模块或 EVM。 有了这个，客户可以更优化地处理和存储数据，理想情况下，gas 价格最终会下降。 EIP 对这种方法有一个粗略的概述，但目前还处于起步阶段。

债券规模和挑战阶段参数

区块生产和时间窗口所需的债券的理想参数

由于大多数团队尚未确定最终数字，因此在区块最终确定之前仍处于公开讨论阶段（因此有可能回调到主链）。 更长的挑战期将更好地确保用户有更多时间来检测欺诈，并更好地向试图审查真实性证据的矿工施加压力。 对于一些项目来说，最好是在几天到一周的安全期，因为它们会向安全靠拢，而用户通常会退出得更快，或者通过原子转链或者代币化，或者通过No , 就是卖出退出期权，作为债券使用（在 Plasma 结构中讨论过）。 根据Ed Felten 的分析，3 小时这样较短的争议窗口就足够了。

在 Layer 2 结构中，如果补偿无效，债券可以作为补偿用户的必要抵押品，但 ORU 中的债券不同。 除了抑制 gas 浪费外，只是抑制无效的区块生产（或许也是对成功作证打击欺诈者的奖励）。 拟议的债券需求范围从 32 ETH 到 1 ETH，与 ETH2 相当。 价值的 2%，以较大者为准”）

隐私

rollups 相对于 Plasma 和通道结构的一个缺点是它们无法获得数据完全脱链的隐私优势； 这里提到的唯一提供隐私利益的项目是 ZK-ORU。 其他项目正在讨论以两种方式创建以隐私为中心的汇总：在结构上实施其他众所周知的隐私技术（即 Tornado Cash - 风格的混合器或 Aztrec 风格的隐私层）或创建混合汇总/联合数据模型，以便用户可以依赖大量的可用数据，从而减少链上的发布。

出块模型

除了完整的 EVM/特定于应用程序的拆分之外，团队之间的主要争论之一似乎是哪种免许可区块生产模型是可以接受的，以及不同模型会产生什么，即：

一些研究和建模可能会阐明这些问题，但在我们看到它们在野外进行测试之前，我们可能无法得出任何结论。

乐观游戏语义

Optimism 团队对 layer 2 结构理论本质的研究最终提出了 Optimistic Game Semantics 的概念，试图在欺诈/争议的统一语义框架下解释 layer 2 的不同结构。 旨在在不同类型的第 2 层应用程序（不仅是汇总，还包括通道、等离子等）之间创建共享的合约逻辑和基础设施。 Optimism 和 Cryptoeconomics Lab（目前专注于 Plasma 结构，但未来可能会开发 rollup 操作）都在尝试在这样一个统一的框架内开发工具。

综上所述

使用 Optimistic Rollup 模式的团队从不同的角度得出结论：探索不同 layer 2 结构的理论设计空间，寻找在 EVM 中高效运行执行引擎的方法，以及尝试创建以太坊现有应用程序的更具可扩展性的版本等。收敛到 ORUs以最小的实际复杂性获得足够的可扩展性优势是最好的前进方式。

只有当我们看到这些问题进入主网并了解生态系统如何选择使用这些工具时，我们才能回答这些开放性问题； 一些更实际的实际应用以太坊技术，加上一些更具体的 gas 成本和验证负担基准，以给出交易中的确切数字。 但是，由于已经有几个项目在测试网上，并且没有发现秘密研究或可用性挑战，可以肯定的是，我们很快就会看到实际应用。 可扩展的自主智能合约正在出现。

*更正：这篇文章的前一个版本表明，Optimism 的计划区块生产模型允许它们被优先定位为定位器； 他们的 MEV 拍卖协议实际上并没有给任何人特权。 谢谢本·琼斯。

感谢所有参与采访的团队，感谢你们进行了非常有益的讨论。

Daniel Goldman Daniel Goldman 是一名自由软件工程师、技术顾问和作家。 对于他的最新作品，请单击此处。

截至目前，这份报告的全部内容已经发布。