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Rollup 是目前以太坊生態中第二層網路 (Layer 2) 使用的底層技術,用來將多筆交易打包回以太坊,最常見的兩大 Rollup 路線有 zk Rollup (下圖右半) 以及 OP Rollup (下圖左半) 。來源:https://www.coingecko.com/learn/optimistic-vs-zero-knowledge-rollups
Based Rollup,這名稱很容易讓人誤認為是 Base 鏈推出的新 Rollup 機制,但其實這兩者之間沒有關係;以太坊 Layer 2 生態已發展數年,Layer 2 確實擴容了以太坊,如今整體以太坊生態能承受更多交易,但 Rollup 發展至今也產生一些另外的問題。
為什麼要了解 Based Rollup?因為它能解決現有 Rollup 的問題,將 Layer 1 和 Layer 2 更緊密的結合在一起,是目前唯一 100% 繼承以太坊活性 (liveness) 的 Rollup 方案,由以太坊基金會研究員提出,非常有機會改變未來 Rollup 發展方向。
這篇文章將說明什麼是 Based Rollup?跟現有其他 Rollup 有什麼不一樣?使用 Based Rollup 的 Layer 2 有什麼優勢?並介紹三個目前值得搶先關注的 Based Rollup 項目。
可從內容目錄直接前往你想看的段落。
Based Rollup 由以太坊基金會研究員 Justin Drake 在 2023 年提出,也被稱為 L1-sequenced Rollup,簡單說是一種由 Layer 1 來處理交易排序的 Rollup。
由 Layer 1 處理交易排序,能保持跟 Layer 1 相同的去中心化程度,也將 Layer 2 的區塊包含在 Layer 1 區塊中,得到跟 Layer 1 同級的安全性。
還記得區塊鏈的不可能三角嗎?
Based Rollup 的共識、結算、數據可用都在 Layer 1 上,只將執行層移到 Layer 2 執行,能同時兼顧去中心化、安全性、可擴展性。
如何做到?先補充一點 Rollup 科普:
匯總,將眾多交易打包成一筆批次處理。
日常生活中的 Rollup:
每有一筆交易就去銀行刷一次存摺 vs 累積一批交易後才去銀行補登存摺
公司內聘會計師每筆帳目作帳 vs 內部先整理記錄,每月或每季請會計師做帳
為了節省交易上鏈成本,擴容 Layer 1。把交易移動到 Layer 2 執行,再將多筆交易批次 Rollup 回 Layer 1 驗證與上鏈,讓整體區塊鏈能承受更多交易。
區塊鏈運作中最重要的一部分就是所謂 "上鏈",將交易打包在新的區塊中,讓交易紀錄成為區塊鏈的一部分。
之所以要擴容 Layer 1,是因為上鏈成本太高,可能是交易太多但區塊容量和效率都有限,Layer 2 擴容方案將部分交易轉移到 Layer 2 上執行,接著將多筆交易打包成一筆匯總 (Rollup) 回 Layer 1,雖然交易在 Layer 2 上執行,但 Layer 1 上依然會有這些交易紀錄,這些交易依然會在 Layer 1 "上鏈",匯總將多筆交易批次處理,整體交易平均成本降低.區塊鏈能承擔的交易數量也提高。
延伸閱讀:
Layer 2 究竟是什麼?盤點 Layer 2 解決方案
Rollp 兩大生態路線:
Optismistic Rollup,簡稱 OP Rollup,樂觀匯總、欺詐證明
Zero Knowledge Rollup,簡稱 ZK Rollup,零知識匯總、零知識證明
差異在於打包交易的方式不同,OP Rollup 假設所有交易都是正確的,沒有作惡,針對所有交易有七天挑戰期,任何人覺得交易有問題可在七天內提出挑戰;因為預設交易正確,不需要做太複雜的處理,整體而言技術門檻較低、成本較低、更穩定,但在處理某些交易時 (例如將資產轉回 Layer 1) 有七天挑戰期。
舉例:
文章開頭提到的 Base 鏈,就是一條使用 Optismism Rollup 的 Layer 2
突飛猛進成為前三大 Layer 2 - 熱度不減的 Base,社交應用與迷因文化疊加效益
OP Rollup 龍頭:Optimism,推出 OP Stack 打造超級鏈生態
盤點 Layer 2 公鏈 Optimism 殺手鐧,OP Stack 及 Bedrock 更新有哪些亮點?
Zero Knowledge 是一種密碼學,稱為零知識證明,能在什麼都不知道 (零知識) 的情況下證明一件事。打包方式將交易透過 ZK 加密算法生成零知識證明提交,沒有挑戰等待期,有更高的安全性和隱私,整體而言技術門檻較高,加密需要大量計算,成本高出很多。
舉例:
深入 zkEVM - 尚未發幣的 Scroll 值得期待嗎? - 潛在空投教學
ZK Stack 是什麼?與 OP Stack 競爭的模組化 Layer 2 工具包
OP 與 ZK 各有優缺點,OP 更便宜穩定但有七天挑戰期,ZK 更安全隱私但成本和技術門檻都高很多。
不過 Based Rollup 並不是要取代 OP or ZK Rollup,它們處在不同維度,之間並不衝突,這意思是 OP 或 ZK Rollup 可以和 Based Rollup 並存,可以同時是 OP Rollup 也是 Based Rollup。
這也表示 Based Rollup 要解決的問題不是 OP 或 ZK 獨有的問題,而是現有 Rollup 都常見的問題,主要有兩個:
中心化排序器(Centralized Sequencer)
交易在 Layer 2 上執行,打包在 Layer 2 區塊中,再將多筆交易 Rollup 回 Layer 1;當交易在 Layer 2 中打包時,交易順序由中心化的 Layer 2 排序器安排,這可能導致大量的 MEV 被中心化排序器賺走,且中心化排序器有審查交易的權利,這除了會導致使用者交易被吃豆腐,也有去中心化程度不足的隱憂。
年初熱度暴漲的 layer 2 之一 Metis,便是主打去中心化排序器的特色。
關於交易排序:交易需要排好順序才能打包到區塊中。
當交易排序被中心化單位控制,它就能用對它最有利的方式來安排,也能拒絕它不想安排的交易,來達成交易審查。
目前大多 Layer 2 都使用中心化排序器,這表示 Layer 2 的去中心化程度和 Layer 1 有很大差異。
有時差的安全性
交易在 Layer 2 上執行,打包在 Layer 2 區塊中,再將多筆交易 Rollup 回 Layer 1,這時 Layer 1 會驗證這所有交易,驗證沒問題後完成結算,經結算後的交易基本上享有跟 Layer 1 同等級安全性。
這樣的機制讓許多 Layer 2 都說他們繼承了 Layer 1 的安全,完成結算後的交易確實享有同級安全,但問題是多久打包匯總一次?尚未完成結算前的交易並不享有同級安全,安全性在這裡有時差。
延伸閱讀:
警告:你的交易可能正遭受攻擊|談三明治攻擊|你被搶先交易了嗎?
Based Rollup 解決了上一段提到現有 Rollup 的兩大問題:中心化排序與有時差安全性。
Based Rollup 運作流程
Layer 2 節點蒐集 Layer 2 上的交易並打包 Layer 2 的新區塊
將這次區塊訊息提交給 Layer 1 節點,由去中心化的 Layer 1 節點來安排交易順序
Layer 1 節點生成新 Layer 1 區塊時,也包含了該 Layer 2 區塊訊息,並確認了這些交易的最終順序
Layer 1 的新區塊包含了 Layer 2 的新區塊
安全同步,沒有時差
任何人都能向 Layer 1 節點提交 Rollup 區塊建議,去中心化的運作排除了中心化排序器的問題,如過高的 MEV 與交易審查;讓 Layer 1 節點參與 Layer 2 運作,更綁定彼此之間的經濟誘因。
因此說 Based Rollup 完全繼承了以太坊的活性與安全性,只要以太坊還在運作,Based Rollup 就能運作,且 Layer 1 與 Layer 2 出塊同步,安全性同步。
優點:去中心化、部署簡單、在經濟上跟 Layer 1 更綁定、更同步的安全性
缺點:Layer 2 缺乏 MEV 收入、缺乏排序彈性、區塊時間受到 Layer 1 限制
缺乏排序彈性指的是將排序權力交給 Layer 1 節點之後,就無法使用自己的規則,例如先到先排這種完全按照時間順序的排序規則,額外規則需要額外的技術來做到。
因區塊同步,就會受到 Layer 1 的出塊時間限制,但 Layer 2 可能有更高的交易需求,需要更高的頻率,這也需要透過其他方式來突破,例如 Puffer Finance 採用的預確認機制 (Pre-confirmations)。
Based Rollup 的概念從提出至今僅僅只有一年多,目前使用 Based Rollup 的項目還不多,Based Rollup 還相對新,處在早期發展階段。
2024 / 9 月 20,以太坊創辦人 Vitalik 在 Rollup Day 活動中提到:「以 Taiko 為代表性的去中心化 Based Rollup 相關項目及路線令人興奮」
Taiko 是使用 ZK Rollup 的以太坊 Layer 2,並開發了 Type-1 zkEVM,這是具有最高以太坊等效性的 zkEVM,在 Based Rollup 概念提出後不久,Taiko 就開始著手構建,將排序交給以太坊驗證者,這也是前段提到的,Based Rollup 和 OP / ZK 並不衝突,可以並存。
Taiko 是相當早就開始發展 Based Rollup 的項目,截至目前為止已完成三輪共 3700 萬美金融資,主網在今年五月上線,當時 Vitalik 也曾發文鼓勵。
$Taiko 代幣今年六月上市,目前市值 1 億 3700 萬美金,Coinmarketcap 上排名第 292,目前幣價距離 ATH 3.12 約 70%。
延伸閱讀:
zkEVM 戰局新秀 Taiko 介紹|明星投資機構、潛在空投、測試網交互教學
Puffer Finance 是建立在知名再質押協議 Eigenlayer 上的流動性再質押平台,長期處於再質押賽道的前三名鏈上鎖倉量,目前鏈上鎖倉資金為 14 億美金。
https://defillama.com/protocols/Liquid%20Restaking
近期 Puffer 宣布推出其安全基礎設施產品 UniFi AVS,簡單說這是針對 Based Rollup 的預確認服務。
如前段所說,使用 Based Rollup 的 Layer 2 和 Layer 1 有相同的出塊頻率,若需要更快的交易頻率,需要額外的技術和機制,Puffer Finance 推出的 UniFi AVS 就是針對此問題的解決方案,可以不受到以太坊Layer 1 的 12 秒出塊時間限制,提供最低 100 毫秒的交易確認。
Puffer Finance 截至目前為止已完成四輪共 2415 萬美金融資,主網已在今年 5 月上線,第四季即將上線 V2 更新與 TGE (代幣生成),UniFi AVS 也即將上線,在撰文當下這時機點剛好正火熱發展中。
延伸閱讀:
再質押生態(RestakingFi)打得火熱,Puffer Finance 如何殺出一條血路
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Rise Chain 是下一代 layer 2,目標是將區塊鏈從目前的 Megagas 時代帶到 Gigagass 時代,目標是每秒 10 億 gas 頻寬,讓以太坊進入寬頻時代。
補充:以太坊區塊容量以 gas 為單位,目前每個區塊可容納的 gas 上限為 3000 萬
Rise Chain 是今年才創立的新項目,九月剛完成一筆 320 萬美金融資,投資方非常亮眼,包含 Finality Capital Partners、MH Ventures、P2 Ventures、EtherFi、OrangeDAO、以太坊創辦人 Vitalik Buterin、Anthony Sassal(The Daily Gwei 創辦人)、Stani Kulechov(Aave 創辦人)、DCF God。
主要技術是開發下一代 Layer 2 所需的各種技術堆疊,包含並行 EVM (pevm)、去中心化排序、數據可用層、可自訂的執行模組等等,Based Rollup 也包含在其中。
延伸閱讀:
並行 EVM 是什麼?盤點潛力項目 Sei、Monad、Artela
如果只需要快跟便宜,使用原本的 Web 2 服務或傳統中心化服務即可,不需要使用區塊鏈。
Layer 1 受限於性能,無法提供足夠快速便宜的服務,所以需要 Layer 2,但 Layer 2 在快速便宜的同時,也該保有去中心化的特性,並有跟 Layer 1 同等級的安全性,而現有的 Rollup 還無法達到這樣的標準,這也是為什麼 Based Rollup 很重要且有價值,可能會大幅影響未來 Rollup 的發展方向。
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加密貨幣愛好者 | 2017 入圈,認為區塊鏈是下個世代的網路,期待區塊鏈與加密貨幣普及到日常生活的那一天。