在以太坊生态系统中，应用程序rollup正逐渐成为特定类型应用扩展的首选方案。这类应用通常需要无需许可的访问和强所有权保障，但不需要所有用户同时进行交互。完全链上游戏（FOG）就是最典型的例子，它们既享受游戏内资产的强所有权、无需许可的参与和模组自由，又不需要所有玩家实时互动。除了游戏，NFT市场、永续合约交易所以及链上AI推理等应用同样适合采用应用程序rollup的扩展策略。
虽然应用程序rollup已成为这些场景的主流选择，但标准EVM rollup仍存在显著的扩展性瓶颈，通常只能达到每秒100笔交易的吞吐量。这个数字对某些链游可能足够，但对于需要支持上千名并发玩家的游戏来说远远不够。本文将探讨如何扩展应用程序rollup以支持数十万并发用户，分析每种方法的适用场景及面临的挑战。
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水平扩容的取舍之道
水平扩容作为最简单的扩展方案，通过部署多个相同应用的rollup实例来实现。这种方法的代价是牺牲了可组合性，因此更适合单人游戏等特定场景。具体实施时，前端会根据用户地理位置或容量需求自动分配rollup实例，而像Caldera这样的Rollup即服务商则负责底层基础设施管理。Alt Layer最近展示的2048 FOCG就是典型案例。
不过这种方法存在两个主要挑战：首先是钱包需要手动切换网络的问题，这可以通过账户抽象方案如EIP-4337或Privy等嵌入式钱包解决；其次是跨rollup状态迁移问题，当需要合并实例时，现有zk桥接方案的延迟可能影响游戏体验。
ZK状态通道的多人游戏解决方案
对于扑克等多人游戏，ZK状态通道展现出独特优势。这种架构将实时游戏交互移至链下，只在rollup上存储最终结果。玩家在游戏过程中生成零知识证明，通过递归证明聚合后提交至主rollup验证。这种设计能使吞吐量提升100-1000倍，Ontropy等团队正在推进相关技术。
该方案的局限在于玩家设备需要承担证明生成工作，虽然现代证明系统如Halo2已大幅优化性能。改进方案可以指定临时定序器，类似临时ZK L3架构，Cartridge团队的Katana设计正是这种思路的实践。
执行环境的革新路径
改变执行环境是第三种扩展思路。虽然EVM工具链成熟，但其单线程模型限制了性能表现。通过预编译扩展EVM功能（EVM+）是折中方案，例如zkHoldem就采用专用FHE/zk操作实现隐私扑克。更激进的方案是采用WASM、SVM等非EVM环境，Arbitrum Stylus通过协处理器保持兼容性。
混合执行环境在FOG领域尤为流行，如World Engine将游戏逻辑分离到专用层，Keystone则整合高吞吐引擎与EVM。这种架构既保持生态兼容性，又能突破性能瓶颈。
数据可用性的平衡艺术
当吞吐量突破10k TPS时，数据可用性成为关键瓶颈。以太坊L1的DA成本过高且容量有限，Celestia和EigenDA成为主流选择。但长期来看，简单的数据可用性委员会(DAC)可能是更经济的方案，特别是在交易价值较低的FOG场景中。
感谢Matt Katz、Kevin Zhang等专家对本文的贡献。在Alliance，我们相信应用程序rollup是实现大规模采用的关键基础设施，将持续支持这个领域的创新者。
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