Rollup即服务（RaaS）的机会：从多链到multi-rollup

原文作者:?nanfengpo

原文标题:?RollupasaService:OpportunitiesandChallenges

Cosmos和Polkadot采用多链结构的扩展方案。他们的区块链SDK，Tendermint和Substrate，被许多项目用于定制自己的区块链。这些区块链使用跨链协议，如CosmosIBC、PolkadotXCM和bridges?来进行互动。然而，这些协议很难保证高安全性，这导致了频繁的黑客窃取。因此，跨链协议没有带来预期的效果，区块链之间仍保持相对独立。

FromCosmosNetwork-InternetofBlockchainsandGettingStarted·PolkadotWiki

后来，出现了一种更安全的扩展技术，称为rollup。rollup将第2层的交易压缩成一个“批次”，上传到第1层，并通过欺诈证明或有效性证明证明第1层的状态转换的有效性。由于数据的可用性和状态的有效性在第1层得到验证，rollup获得了与第1层相同的安全水平，确保资产可以在第1层和第2层之间安全转移。

到目前为止，许多rollup项目，如Arbitrum、Optimism、ZkSync和StarkNet都已经在使用。除了这些通用的rollup，还出现了一些特定应用的rollup，包括基于StarkExrollupSDK?的dYdX和DeversiFi等。虽然rollup技术还没有完全发展起来，掌握这种技术的团队也不多，但市场上对这种技术的需求仍然很强烈。

Rollup.finance将于4月20日上线zkSync Era主网:4月10日消息，据官方推特，去中心化永续合约协议Rollup.finance宣布将于4月20日上线zkSync Era主网。

据介绍，Rollup.finance是一个由社区驱动的去中心化永续合约协议，支持RLP指数合约、RUSD本位合约，币本位合约等多种合约交易模式，采用vAMM算法实现智能的市场调节提供流动性，允许用户进行零滑点交易和杠杆交易。[2023/4/10 13:55:08]

DeFi扩展到更普遍的领域，如游戏和社交网络。我们预计rollup将逐渐成为一种提供给Web3应用程序的服务，即RollupasaService。一些项目现在正朝着这个方向发展。以太坊以rollup为中心的路线图和StarkNet的Layer3架构都展示了特定应用的multi-rollup未来。

建立RaaS的挑战

rollup在提供RaaS方面仍然面临以下挑战。

工程方面

首先，让我们来谈一谈rollupSDK。人们可以在SDK的基础上快速部署一些配置和启动rollup。为避免重新发明车轮，开源的rollup是SDK开发的更好选择。对于Optimistic-rollup，Arbitrum和Optimism都是开源的。从L2beat那里，我们可以看到Metis和Boba都是在Optimism的代码基础上开发的。相比之下，ZK-rollup的开源程度不高。ZkSync发布了v1版的完整代码，但v2版只有合约代码。StarkEx只发布了合约代码，并通过一个封闭的源代码向第三方提供其他模块。StartNet只提供Cairo的代码。

Celestia宣布旗下模块化rollup框架产品Rollkit已独立运营:金色财经报道，据Celestia官方博客介绍，Celestia旗下模块化rollup框架产品Rollkit（曾称作Rollmint）已独立运营，成为由社区主导的公共项目。据介绍，Rollkit提供了一个模块化节点，用于在数据可用性层之上运行rollup。同时它公开了一个兼容ABCI的客户端接口，可以用作任何兼容ABCI的区块链应用程序的Tendermint的替代品。

通过使用Rollkit的模块化框架，开发者可以定制rollup并插入任意数据可用性和执行层。目前，在Celestia的Mocha测试网上可使用Rollkit构建。[2023/2/22 12:21:14]

尽管Optimistic-rollup系统拥有更成熟的代码库和对EVM更好的支持，但欺诈证明的固有特性使它们在最终性和安全性方面远远落后于ZK-rollup系统。ZK-rollup第2层的交易在第1层被证明后立即完成，而Optimistic-rollup第2层的交易由于有挑战期，需要几天时间才能完成。另一方面，Optimistic-rollup需要更多的安全假设：至少1-out-of-N诚实操作者来保证欺诈证明提交，有一个抗审查的第1层来保证欺诈证明接受。

总而言之，我们现在就可以在现有的开源代码基础上快速建立一个Optimistic-rollupSDK，但从长远来看，ZK-rollupSDK似乎更有吸引力。当然，除了代码库的问题，ZKVM的设计，即ZKP可验证的智能合约，也是迫切需要的。目前，各种ZKVM解决方案正在开发中。每个解决方案的方法仍然不统一。

Cardano生态项目dcSpark联创：今年将推出ZK-Rollup L2:金色财经报道，Cardano生态项目dcSpark联合创始人兼首席技术官Sebastien Guillemot在社交媒体发布2023年计划，包括推出零知识证明Rollup Layer 2、和Paima Studios合作推出一个Layer2GameFi项目、以及实现EVM侧链Milkomeda的去中心化等。

据此前报道，EVM侧链Milkomeda在今年八月交易量突破了750万笔。dcSpark去年还推出了首版Flint钱包并在Plutus平台上创建并运行了5个智能合约。[2023/1/2 22:20:49]

PolygonAvail也在尝试扩大第2层的存储容量。然而，这些解决方案的安全性和易用性仍需进一步研究。

Vitalik’s"Proto-DankshardingFAQ"

在ZK-rollup方面，TPS还受到ZKP计算速度的限制。Paradigm和6block在GPU、FPGA和ASIC上有不同的硬件选择来加速计算。此外，6block比较了几种ZKP分布式计算的软件架构，包括矿池、证明聚合和DIZK。ZPrize，一个即将到来的竞赛，也激励开发者找到有价值的解决方案来加速ZKP计算。

确保rollup服务的高可用性是另一个关键问题。目前市场上的rollup服务几乎都是中心化的，也就是说，只有特定的运营商可以向第1层提交批次和证明。这是一个脆弱的设计，因为SPOF将很容易导致服务不可用。由于软件错误和硬件故障，Arbitrum已经多次遭受了数小时的停机。许多项目都在致力于去中心化rollup以避免SPOF，包括zkSync、StarkNet、PolygonHermes、PoVP和taikocha.in。

Reddio上线StarkEx提供支持的zkRollups API主网:9月29日消息，区块链基础设施服务商Reddio宣布，上线由StarkWare扩容引擎StarkEx提供支持的zkRollup API主网。Reddio表示，开发人员可以使用Reddio在zkRollup上构建应用内和游戏内NFT市场、扩展应用和游戏资产交易、使用Javascript SDK和Unity SDK以0 Gas费铸造NFT等，具有低Gas费用和即时确认等特点。[2022/9/29 6:01:45]

rollup和它们的费用，来自https://l2fees.info/

现有的大多数rollup是建立在区块链上的第三方服务，所以它们的主要收入仅仅来自于交易费。然而，我们可以跳出这种思维模式，将rollup视为区块链提供的原生服务。就像Cosmos和Polkadot的设计一样，整个系统包含一个区块链和附着在区块链上的多个rollup，形成一个具有无限可扩展性的去中心化网络。通过这种方式，网络可以用相同的原生代币奖励第1层区块链验证者和第2层rollup运营商。这个想法类似于Polynya提出的shrinedrollup，值得进一步研究。

结语

这篇文章描述了RaaS，即为DApps提供rollup服务。显然，区块链将迎来Web3的multi-rollup未来。任何人都可以通过SDK快速启动他们的rollup，并以高性能和低成本在rollup上运行应用程序。在讨论了RaaS可能面临的所有挑战后，我们最终提出了原生rollup的想法，这将有助于区块链用其原生代币奖励rollup验证者，并提供一个由其验证者维护的cross-rollup桥。我们计划进一步仔细研究，并在未来的文章中详尽阐述。

隐私网络Aztec发布 ZK2 rollup v0.1版:金色财经报道，Aztec发布ZK2 rollup v0.1版本代码，该代码可实现从一个SNARK之中有效地验证另一个 SNARK。[2020/4/26]

参考链接

?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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