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比特池塘 区块链技术 正文

Rollup Layer2 的模块化演进之路

良辰743
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本文尝试从演化角度讨论 Rollup Layer2 的发展以及演进,主要解答以下几个问题:
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: [8 R. e' m2 T8 j  N1 R. B% @Rollup 是如何工作的Rollup 的模块化演进模块化带来的可能性模块化应用的技术趋势总结Rollup 是如何工作的​区块链的“三难问题”一直是困扰业界的一个难题,如果我们认为 Layer1 区块链应该首先保证“去中心化”和“安全”,那将“扩展性”方案从 Layer1 迁移出来就是自然的选择了,于是有了 Layer2。那新的难题就是如何通过 Layer1 来保证 Layer2 的安全。
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最初有一种想法是定时将 Layer2 应用的状态树根写到 Layer1,这样可以通过状态证明来校验应用的状态,类似于交易所储备金证明。但这种方式第三方无法通过公开的方式验证两次状态转换是正确的。
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为了更深入的探讨这个问题,我们抽象一下,任何程序的状态都可以通过一个状态转换公式表达:% f+ ^/ I: W1 I( ~( O4 }

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5 ^0 N9 ^7 ?8 R/ {- n  ?& m" H; N( o$ O
这个公式来自于 Ethereum 黄皮书,但它可以代表任意的程序。在这里 Υ 代表程序,σ 代表状态。状态 σt+1 由程序 Y 通过状态 σt 和交易 T 计算得出。交易 T 代表程序的输入。任意时候,如果 σt 是确定的,程序 Y 是确定的,T 是确定的,那 σt+1 就是确定的。; r5 c- f  Q- u# P: r0 U/ }

; F! W/ w7 A% T* }. n8 Q所以要提供公开的可验证性,关键是 Y 要公开可用,历史上所有的 T 要公开可用并且顺序确定,中间的状态可通过 Y 和 T 重新计算得到。而程序的公开可用我们可以通过开源来实现,关键是 T 公开可用如何保证,这就引入了数据可用性(DA)的概念。; }* G0 d( i( O# |9 S( d0 \
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数据可用性需要有个公开的不可篡改的账本来记录应用的交易。自然想到,区块链账本就是这样一个系统,于是将 Layer2 的交易写回 Layer1,保证数据可用性,这也就是 Rollup 名称的来源。( j9 O" Z3 p5 j, `7 J& s
' R4 p, x' Z" `3 x: z
所以 Layer2 系统中需要有个角色收集用户的交易,进行排序并写入到 DA,这个角色叫 定序器(Sequencer)。这里的交易序列叫 Canonical Transaction Chain& x- m( d- ]: P6 Y

' X$ a: w6 U# R. d保证了数据的可用性,每个人都可以通过自己运行程序执行交易来得到最终的状态。但这里并没有达成共识,因为每个人不确定自己得到的结果是否和其他人的结果一致,毕竟软件或者硬件故障也可能导致数据不一致。所以需要另外一个角色将交易执行后的状态树根定时公布出来,供大家校验自己的状态,这个角色叫 提案者(Proposer)。这里每次提交的状态也构成了一个状态序列,和交易序列对应,叫 State Commitment Chain
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