HTT:Rollup即服務（RaaS）的機會：從多鏈到multi-rollup

原文作者:?nanfengpo

原文標題:?RollupasaService:OpportunitiesandChallenges

Cosmos和Polkadot采用多鏈結構的擴展方案。他們的區塊鏈SDK，Tendermint和Substrate，被許多項目用于定制自己的區塊鏈。這些區塊鏈使用跨鏈協議，如CosmosIBC、PolkadotXCM和bridges?來進行互動。然而，這些協議很難保證高安全性，這導致了頻繁的黑客竊取。因此，跨鏈協議沒有帶來預期的效果，區塊鏈之間仍保持相對獨立。

FromCosmosNetwork-InternetofBlockchainsandGettingStarted·PolkadotWiki

后來，出現了一種更安全的擴展技術，稱為rollup。rollup將第2層的交易壓縮成一個“批次”，上傳到第1層，并通過欺詐證明或有效性證明證明第1層的狀態轉換的有效性。由于數據的可用性和狀態的有效性在第1層得到驗證，rollup獲得了與第1層相同的安全水平，確保資產可以在第1層和第2層之間安全轉移。

到目前為止，許多rollup項目，如Arbitrum、Optimism、ZkSync和StarkNet都已經在使用。除了這些通用的rollup，還出現了一些特定應用的rollup，包括基于StarkExrollupSDK?的dYdX和DeversiFi等。雖然rollup技術還沒有完全發展起來，掌握這種技術的團隊也不多，但市場上對這種技術的需求仍然很強烈。

zk-Rollup項目INTMAX完成500萬美元種子輪融資:4月13日消息，用于各種網絡服務和金融的無狀態zk-Rollup項目INTMAX的開發公司Ryodan Systems AG宣布完成了500萬美元的種子輪融資。HashKey Capital、Bitscale Capital、B Dash Ventures、SNZ、Scroll、Mask Network和Alchemy Ventures等參投。

INTMAX路線圖顯示，將于2023年二季度在以太坊主網上發布其Alpha測試版。2023年第四季度INTMAX主網正式發布。任何驗證者/礦工都可以參與網絡。[2023/4/14 14:02:33]

DeFi擴展到更普遍的領域，如游戲和社交網絡。我們預計rollup將逐漸成為一種提供給Web3應用程序的服務，即RollupasaService。一些項目現在正朝著這個方向發展。以太坊以rollup為中心的路線圖和StarkNet的Layer3架構都展示了特定應用的multi-rollup未來。

建立RaaS的挑戰

rollup在提供RaaS方面仍然面臨以下挑戰。

工程方面

首先，讓我們來談一談rollupSDK。人們可以在SDK的基礎上快速部署一些配置和啟動rollup。為避免重新發明車輪，開源的rollup是SDK開發的更好選擇。對于Optimistic-rollup，Arbitrum和Optimism都是開源的。從L2beat那里，我們可以看到Metis和Boba都是在Optimism的代碼基礎上開發的。相比之下，ZK-rollup的開源程度不高。ZkSync發布了v1版的完整代碼，但v2版只有合約代碼。StarkEx只發布了合約代碼，并通過一個封閉的源代碼向第三方提供其他模塊。StartNet只提供Cairo的代碼。

Tezos已激活孟買升級，引入二層擴展解決方案Smart Rollups:金色財經報道，權益證明區塊鏈 Tezos 宣布已激活第 13 次核心協議升級孟買，并引入了二層擴展解決方案 Smart Rollups，孟買升級后 Tezos 將提供 WebAssembly (WASM) 執行環境，允許開發人員使用 Rust、C 和 C++ 等通用編程語言在鏈上進行構建，讓開發人員可以更輕松地創建和部署 Dapp。其他升級功能包括：支持交互式欺詐證明、流水線驗證、將出塊時間從 30 秒減少到 15 秒等。[2023/3/31 13:36:23]

盡管Optimistic-rollup系統擁有更成熟的代碼庫和對EVM更好的支持，但欺詐證明的固有特性使它們在最終性和安全性方面遠遠落后于ZK-rollup系統。ZK-rollup第2層的交易在第1層被證明后立即完成，而Optimistic-rollup第2層的交易由于有挑戰期，需要幾天時間才能完成。另一方面，Optimistic-rollup需要更多的安全假設：至少1-out-of-N誠實操作者來保證欺詐證明提交，有一個抗審查的第1層來保證欺詐證明接受。

總而言之，我們現在就可以在現有的開源代碼基礎上快速建立一個Optimistic-rollupSDK，但從長遠來看，ZK-rollupSDK似乎更有吸引力。當然，除了代碼庫的問題，ZKVM的設計，即ZKP可驗證的智能合約，也是迫切需要的。目前，各種ZKVM解決方案正在開發中。每個解決方案的方法仍然不統一。

Qtum創始人：Qtum正在為GameFi等開發zk-rollup layer2解決方案:1月3日消息，Qtum創始人Patrick Dai表示，Qtum正在為GameFi和SocialFi以及元宇宙區塊鏈基礎設施開發zk-rollup layer2解決方案。零知識證明是實現Web3去信任的最佳擴容解決方案之一。 Qtum TPS 可以達到1萬，交易費用可以是1-2美分。[2022/1/3 8:21:32]

PolygonAvail也在嘗試擴大第2層的存儲容量。然而，這些解決方案的安全性和易用性仍需進一步研究。

Vitalik’s"Proto-DankshardingFAQ"

在ZK-rollup方面，TPS還受到ZKP計算速度的限制。Paradigm和6block在GPU、FPGA和ASIC上有不同的硬件選擇來加速計算。此外，6block比較了幾種ZKP分布式計算的軟件架構，包括礦池、證明聚合和DIZK。ZPrize，一個即將到來的競賽，也激勵開發者找到有價值的解決方案來加速ZKP計算。

確保rollup服務的高可用性是另一個關鍵問題。目前市場上的rollup服務幾乎都是中心化的，也就是說，只有特定的運營商可以向第1層提交批次和證明。這是一個脆弱的設計，因為SPOF將很容易導致服務不可用。由于軟件錯誤和硬件故障，Arbitrum已經多次遭受了數小時的停機。許多項目都在致力于去中心化rollup以避免SPOF，包括zkSync、StarkNet、PolygonHermes、PoVP和taikocha.in。

Gemini贊助比特幣核心開發者Dhruv Mehta和Jarol Rodriguez:加密貨幣交易所Gemini宣布通過GeminiOpportunityFund基金贊助比特幣核心開發者DhruvMehta和JarolRodriguez，贊助將用來提高比特幣網絡的可擴展性、安全性和可持續性。其中，Gemini與SquareCrypto和人權基金會共同對DhruvMehta進行了贊助，后者將提高比特幣網絡節點安全性；對JarolRodriguez的贊助是直接通過GeminiOpportunityFund進行的。JarolRodriguez最近加入了ChaincodeLabs研究小組，將改進比特幣網絡的圖形用戶界面。[2021/6/8 23:20:47]

rollup和它們的費用，來自https://l2fees.info/

現有的大多數rollup是建立在區塊鏈上的第三方服務，所以它們的主要收入僅僅來自于交易費。然而，我們可以跳出這種思維模式，將rollup視為區塊鏈提供的原生服務。就像Cosmos和Polkadot的設計一樣，整個系統包含一個區塊鏈和附著在區塊鏈上的多個rollup，形成一個具有無限可擴展性的去中心化網絡。通過這種方式，網絡可以用相同的原生代幣獎勵第1層區塊鏈驗證者和第2層rollup運營商。這個想法類似于Polynya提出的shrinedrollup，值得進一步研究。

StarkWare推出ZK Rollup擴容解決方案StarkNet:1月27日消息，零知識證明研發機構StarkWare表示，其二層擴容解決方案ZK Rollup“StarkNet”目前已經完成基礎構建（階段0），即圖靈完備框架Cairo、STARK 軟件堆棧和二層擴容引擎StarkEx，之后將進行構建階段一至階段三，其中，階段一將支持單一應用Rollup“Single-App Rollup”，將使開發人員能夠在StarkNet上構建和部署自己的可擴展性應用程序；階段二將支持多應用Rollup“Multi-App Rollup”，支持在同一StarkNet實例上運行并訪問多個應用程序，這將實現不同應用程序之間的互操作性，以及降低 Gas 成本；階段三將支持去中心化Rollup“Decentralized Rollup”。

StarkWare預計將在近幾個月內部署階段一，并在2021年底之前順利進入階段二和階段三。StarkWare構建的StarkNet是一種由STARK驅動的去中心化二層ZK Rollup，可支持以太坊的通用計算。[2021/1/27 13:37:48]

結語

這篇文章描述了RaaS，即為DApps提供rollup服務。顯然，區塊鏈將迎來Web3的multi-rollup未來。任何人都可以通過SDK快速啟動他們的rollup，并以高性能和低成本在rollup上運行應用程序。在討論了RaaS可能面臨的所有挑戰后，我們最終提出了原生rollup的想法，這將有助于區塊鏈用其原生代幣獎勵rollup驗證者，并提供一個由其驗證者維護的cross-rollup橋。我們計劃進一步仔細研究，并在未來的文章中詳盡闡述。

參考鏈接

?https://ibc.cosmos.network/

?https://wiki.polkadot.network/docs/learn-crosschain

?https://wiki.polkadot.network/docs/learn-bridges

?https://v1.cosmos.network/intro

?https://wiki.polkadot.network/docs/getting-started

?https://starkware.co/starkex/

?https://l2beat.com/

?https://ethereum-magicians.org/t/a-rollup-centric-ethereum-roadmap/4698

?https://medium.com/starkware/fractal-scaling-from-l2-to-l3-7fe238ecfb4f

?https://medium.com/p/7fe238ecfb4f

?https://github.com/matter-labs/zksync

https://github.com/matter-labs/v2-testnet-contracts

?https://github.com/starkware-libs/starkex-contracts

?https://github.com/starkware-libs/cairo-lang

?https://drive.google.com/file/d/1SyOXq8CtoEOKplw0KxazAL_YySdpsP62/view

?https://hackmd.io/@vbuterin/sharding_proposal#Why-is-data-availability-important-and-why-is-it-hard-to-solve

?https://github.com/ethereum/requests-for-proposals/blob/e8eed947a35d966027f47dfdd6c556089228642d/open-rfps/das.md

?https://notes.ethereum.org/@vbuterin/proto_danksharding_faq

?https://www.zprize.io/

?https://medium.com/offchainlabs/arbitrum-one-outage-report-d365b24d49c

?https://offchain.medium.com/todays-arbitrum-sequencer-downtime-what-happened-6382a3066fbc

?https://docs.zksync.io/userdocs/decentralization.html

?https://community.starknet.io/t/starknet-decentralization-tendermint-based-suggestion/998

?https://ethresear.ch/t/proof-of-efficiency-a-new-consensus-mechanism-for-zk-rollups/11988

?https://ethresear.ch/t/a-design-of-decentralized-zk-rollups-based-on-eip-4844/12434

?http://taikocha.in/

?https://community.optimism.io/docs/governance/

?https://l2fees.info/

?https://twitter.com/epolynya/status/1511623759786307586

?https://newsletter.banklesshq.com/p/how-to-hop-between-chains

?https://vitalik.ca/general/2021/12/06/endgame.html

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