以太坊扩容方案解析

目前，Rollup方案主要是基于以太坊的一种拓展解决方案。由于以太坊应用越来越多，导致链上拥堵和高Gas费，因此社区一直在积极寻找各种拓展解决方案，其中包括ETH2.0和Rollup。拓展解决方案的主要目的是不降低去中心化特性的情况下增加网络的交易处理速度和TPS。目前有两类主要的拓展解决方向，即链上拓展和链下拓展。

链上拓展是指增加区块链核心层的处理量，通常是指增加区块的交易量。但这会使可运行的节点数量减少，影响去中心化，需要对协议作出修改并要求更高配置的硬件。在ETH2.0中引入了shading分片的概念，通过拆分网络来降低节点的负载，可能对链上有益。

链下拓展指在Layer1上增加多层来处理交易，但这些层在处理交易时不直接使用Layer1的处理能力，从而间接的拓展基础层。因此，链下拓展也被称为Layer2拓展。

在Layer2解决方案中，Rollup尝试提取两种方案的优点来构建一种通用的拓展解决方案。

Rollup通过在以太坊主网外处理交易，但仍将交易数据发送回以太坊主网，并仍从以太坊主网获得其安全性。每个Rollup都在以太坊部署自己的特定合约，在主链外特定的rollup链上执行交易，然后将交易批量打包、压缩后发送回主网，减少实际需要处理交易的主网负载。这减少了与主网交互的费用、增加了区块链的采用，同时当前存在于以太坊主网的合约也可以在几乎不经改动的情况下部署到rollup上。

但如果要保证由Rollup发送回主网的数据是有效的话，就需要考虑两种Rollup类型的解决方案：Optimistic Rollup（乐观型）和ZK rollup。乐观型方案假设提交回以太坊主网的数据默认是正确、有效的，每当人们认为存在无效交易时，就使用争议解决方案来解决。而ZK rollup使用了一个巧妙的密码学证明，每个提交到以太坊主网的交易批次都包含一个密码学证明，该证明可以被部署在以太坊主网的合约进行校验。这个合约维护了rollup上的所有状态，仅当加密证明有效时该状态才会被更新。因此，只有一个有效的证明被存储在以太坊主网上，而不是笨重的交易数据。

除了Rollup方案以外，还有其他拓展解决方案，如侧链、State channels和Plasma。然而，它们也各自存在一些缺陷和限制。

总体来说，Rollup是以太坊拓展问题的新型解决方案，可以在保证去中心化特性的情况下增加网络的交易处理速度和TPS，但仍需要进一步的完善和探索。

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