近期区块链行业出现了一个引人注目的趋势:越来越多的去中心化应用(dApp)开始推出专属的Rollup解决方案。与此同时,通用型Rollup的上线数量也在持续增长,展现出蓬勃的发展态势。
通用Rollup正在成为解决以太坊可扩展性难题的重要方案。随着交易量的激增和dApp生态的快速扩张,这些二层解决方案通过在链下处理大量交易,再在主链上进行最终确认,巧妙地平衡了扩展性与安全性。其最大的优势在于能够支持各类不同的dApp,无需为每个应用单独开发扩展方案。
相比之下,应用专用Rollup则是针对特定应用需求量身定制的解决方案。通过优化特定场景的交易处理流程,这类Rollup能够提供更快的交易速度。在网络拥堵时期,它们往往能提供比通用方案更具成本效益的选择。这类解决方案最显著的特点是高度的灵活性——不同于受EVM设计限制的通用二层方案,应用专用Rollup可以进行深度定制,特别适合需要特定预编译的游戏等应用场景。此外,它们还能帮助dApp更好地实现价值捕获,提供对代币经济和收入流的更强控制力。
随着行业对Rollup技术共识的逐步形成,未来一年很可能会出现多个主导市场的Rollup解决方案。这就使得强大的基础设施支持变得至关重要,它们将在Rollup生态中扮演如同建筑中”钢筋混凝土”般的关键角色。
在后续内容中,我们将深入探讨塑造多Rollup生态未来的四个核心支柱:
安全基础:作为去中心化世界的信任基石,安全层在确保二层交易完整性、识别信任假设和防范安全隐患方面发挥着不可替代的作用。
定制化与互操作性的平衡:在模块化区块链世界中,实现不同Rollup间的无缝互操作至关重要。我们将分析模块化结构带来的互操作挑战,探讨当前解决碎片化问题的方案,以培育更具凝聚力的生态系统。
成本优化:降低使用成本对Rollup的广泛采用至关重要。通过与其他Rollup聚合共享费用来发挥规模效应,以及将特定任务外包给专业服务商实现分工协作,都是提升成本效率的有效途径。
共享安全:共享安全层能显著减少新协议或模块化层启动安全性的时间和资源投入,确保达到与以太坊等成熟平台相当的安全水平。Eigenlayer、Babylon等创新方案正在这一领域展现出多样化的应用潜力。
这四大支柱将为构建繁荣、协调的模块化区块链世界提供全面的基础设施蓝图。
安全作为基础
在任何去中心化系统的核心,信任和安全都是不可或缺的基石。没有它们,整个无需信任生态的承诺就会崩塌。Plasma和侧链的兴衰史就是一个警示——尽管曾被视为以太坊扩展的救星,但”数据可用性”等问题最终侵蚀了用户信任,导致其逐渐式微。这正是我们将安全层作为首要讨论议题的原因。
要深入理解Rollup及其潜在漏洞,我们需要剖析二层交易的完整生命周期。以智能合约Rollup为例,让我们逐步分析每个环节的信任假设和安全隐忧:
通过RPC提交交易阶段:用户需要信任RPC端点(如Alchemy、Infura等)的可靠性和安全性。但这里存在审查风险——例如Infura曾屏蔽对Tornado Cash的请求,以及可能遭受的DDOS攻击。目前,Infura等提供商正在推进去中心化进程,用户也可以选择Pocket Network等去中心化替代方案。
排序阶段:用户期望排序者能公平处理交易并提供真实的软承诺。系统必须抵抗审查,确保所有交易得到公正处理,同时持续运行并防范不良MEV。当前解决方案按去中心化程度排序包括:单一排序者→POA→无需许可POS排序者→共享排序者→基于L1的Rollup。值得注意的是,没有强制交易支持的POA可能比中心化排序者具有更低的反审查能力。
MEV防护方面,隐私解决方案如私有内存池、TEE方案和阈值加密等都能帮助保护用户免受抢先交易等侵害。但需要明确的是,我们的目标是MEV防护而非完全消除——研究表明无论是公平排序还是经济机制都无法完全消除MEV。
数据发布阶段:排序者需要将交易批次和状态根发布到数据可用性(DA)层。当前最安全的方案是以太坊主网(尽管成本较高),未来danksharding将采用DAS和KZG技术提高效率。模块化DA方案如Celestia、Avail等则在安全性和性能之间寻求平衡,采用DAS、KZG承诺或防欺诈等技术确保数据可用性。
最终结算阶段:对于ZK Rollup,L1通过验证零知识证明确保状态根正确;而乐观Rollup则依赖诚实方及时提交欺诈证明。目前大多数欺诈证明系统仍非无需许可,主要依赖少数验证者。BOLD挑战协议和见证链等创新方案正在改善这一状况,前者确保固定确认时间上限,后者通过”勤奋证明”激励机制确保验证者持续监控。
智能合约风险也不容忽视:当前多数Rollup的桥接和升级由多签控制,存在恶意升级风险。时间延迟退出机制和Altlayer的信标层等解决方案正在应对这一挑战。长期来看,以太坊PSE等团队正在探索不可升级的Rollup方案。
需要强调的是,更高的安全性往往意味着性能上的妥协。因此找到适当平衡点至关重要。Rollup的魅力正在于它允许用户根据需求选择不同安全级别,这种灵活性正是模块化世界的显著特征。
平衡可定制性与互操作性
模块化世界有句名言:”模块化而非最大化”。如果Rollup之间无法安全高效地互操作,那么模块化带来的不是最大化价值,而是碎片化风险。因此,解决不同Rollup间的互操作性成为当务之急。
回顾单链生态的互操作实现:主要通过验证他链共识或状态来完成跨链操作,区别在于验证主体(官方实体、多签或去中心化网络)和验证方式(外部验证、经济担保、乐观机制或零知识证明等)。而随着模块化兴起,互操作性问题变得更加复杂:
碎片化挑战:预计Rollup数量将远超L1,因为L2开发门槛更低。这会否导致网络高度碎片化?在模块化区块链中,DA和结算层成为主要事实来源,执行验证则由Rollup自身提供。
扩展性挑战:面对可能涌现的大量新Rollup,桥接服务能否及时支持?当前桥接主要服务主流Rollup和代币,未来如何评估和支持新兴Rollup而不影响安全性和功能?
用户体验挑战:乐观Rollup需要7天最终确认,比其他L1长得多;ZK Rollup也因批量提交证明而存在延迟。如何优化这些等待时间?
值得欣慰的是,新兴解决方案正在应对这些挑战:
针对碎片化问题,多数智能合约Rollup共享以太坊作为结算层,主要区别在执行层和排序层,互操作只需相互验证共享结算层的最终状态。主权Rollup则可通过P2P结算或中心化结算枢纽(如Arbitrum、zkSync等)实现互连。虽然Rollup数量会增加,但结算枢纽数量有限,实际上简化了拓扑结构。
针对扩展性问题,Hyperlane和Catalyst等协议应运而生。前者创建标准化安全层,后者提供无需许可的流动性桥接。同时,Rollup SDK/RAAS提供商也开始在生态内提供原生桥接服务,如OP Stack的基础共享桥接标准和Altlayer的信标层等。
针对用户体验问题,首先需要理解不同级别的承诺及其延迟:
混合Rollup(结合ZK证明和乐观Rollup)成为重要解决方案,它仅在状态转换争议时计算发布证明,既降低常规成本又缩短挑战期。不同项目采用各具特色的实现方式:
Eclipse的SVM Rollups和LayerN使用Risc0生成ZK欺诈证明;Fuel支持多证明者;Altlayer通过信标层分散验证者加速跨链消息;EigenSettle通过经济机制保证验证;Sovereign Labs和Polygon 2.0通过P2P网络传播zk证明;Zksync则采用分层证明聚合。
以意图为中心的架构也值得关注,它允许用户表达目标而非具体交易细节。不过挑战依然存在:ZK性能问题、去中心化程度、结算预言机选择等都需要持续优化。
成本分析
与智能合约相比,Rollup数量有限的一个重要原因是经济考量。智能合约采用可变成本模型(主要是Gas费),而Rollup则涉及固定成本和可变成本。这意味着高交易量或高交易费的应用程序更适合采用Rollup,因为它们能更好分摊固定成本。因此,降低Rollup成本(包括固定和可变成本)的举措至关重要。
使用贴现现金流(DCF)等财务模型评估应用Rollup的可行性是明智之举。关键考量因素包括:
初始开发部署费用:可利用开源SDK或RAAS服务降低;经常性收入:包括L1数据发布费、L2运营商费、拥堵费和MEV等,需优化用户费用并提高MEV捕获效率;L2运营费:比较中心化与去中心化排序方案的成本效益,优化VM执行效率;证明成本:考虑专用证明者市场,注意不同Rollup的硬件需求差异;L1数据发布:评估成本更优的DA层或DAC方案,权衡安全性与成本;L1结算费:乐观Rollup结算成本较低,zkRollup则可考虑证明聚合降低验证成本。
综合这些因素进行DCF分析,并定期更新模型以反映市场变化,才能做出准确决策。
共享安全
若追求与源链同等级别的安全性(包括经济和去中心化层面),可选择部署智能合约或智能合约Rollup;若可接受部分安全性以换取性能提升,现有多种共享安全方案可选。
共享安全对模块化世界意义重大,预计未来会有更多基础设施和协议出现。除了DA、执行、结算和排序外,Rollup的更多组件将模块化。若Rollup使用的模块化层或服务安全性不足,可能危及整个链的安全。因此,共享安全对实现去中心化、可靠的SAAS服务经济至关重要。
主要共享安全方案包括:
Eigenlayer:允许以太坊质押者重新分配质押ETH以保护其他应用;Cosmos ICS:让Cosmos Hub(“提供商链”)为其他链(“消费者链”)提供安全性以换取费用;Osmosis网状安全:支持代币委托者在合作伙伴链上重新质押;Babylon:允许BTC持有人在BTC网络中质押,为其他POS链提供安全性,具有快速解锁等特点。
ICS和网状安全主要服务于Cosmos生态链的安全需求,而Babylon和Eigenlayer则各有侧重:
Babylon创新性地释放了BTC持有者闲置资产的潜力,无需将BTC移出原生链。通过优化比特币脚本语言和先进加密机制,为其他链共识提供额外安全性。在其测试网中,验证者可将BTC锁定在比特币网络,使用BTC私钥签署POS区块,提升其他POS链安全。
Eigenlayer则在以太坊平台上运行,不仅为新Rollup和链提供经济安全,还支持更多样化的可验证状态(AVS)。根据其文章,可编程信任可提供三种安全性:经济信任(基于财务抵押)、去中心化信任(基于独立运营商网络)、以太坊包容性信任(相信以太坊验证者会按承诺构建区块)。
共享安全的核心是提高质押资产资本效率,但需警惕额外风险。复杂性增加会带来更多不确定性,验证者面临更多削减条件,其中一些可能缺乏保障机制。
Eigenlayer提出否决委员会机制,作为利益相关者、运营商和AVS开发者间的信任实体。当AVS出现软件错误时,可投票否决以避免惩罚。虽然这种方法在扩展性上存在局限,但作为早期风险缓解手段仍有价值。
复杂性也增加了验证者负担,特别是对经验不足者。初始设置期风险较高,需要建立机制让技术能力有限的验证者和质押者也能在承担风险的前提下获得更高收益。
Rio Network和Renzo等协议正通过提供结构化方法,帮助参与者选择合适的节点运营商和AVS服务,降低参与门槛。随着Eigenlayer的普及,可能会开辟安全金融化新领域,促进共享安全及相关应用的估值。
值得注意的是,Eigenlayer面临与DeFi收益机会竞争相同资产(LST)的限制。它将安全价值商品化,为许多原语承保这一价值创造了条件,使重新质押者能参与更大的DeFi生态。Ion Protocol等产品正在这方面进行探索,构建支持质押和重新质押资产的借贷平台,可能催生基于Eigenlayer安全价值的新DeFi原语。
站在重大变革的前夜,秉持安全性、互操作性和成本效益原则至关重要。这些支柱不仅将指导更具扩展性和效率的区块链解决方案开发,还将为更互联、更易访问的数字世界铺平道路。以远见和适应性拥抱这些变化,必将推动区块链生态系统取得突破性进展。
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