簡而言之:Rollup 是一種 第二層(Layer 2)擴容解決方案,它會在獨立的鏈上執行交易,然後將數百或數千筆交易「捲起」(roll up)成單一壓縮批次,再提交至第一層(Layer 1)進行驗證與永久儲存。 Rollup 負責處理交易執行的繁重工作,而 L1 則透過驗證證明並儲存交易資料來提供安全性。這種架構在繼承底層 L1 安全保證的同時,能提供顯著更高的吞吐量和更低的費用。主要分為兩種類型:樂觀 Rollup(假設交易在未被質疑前均為有效)和 ZK Rollup(提供正確性的加密證明)。

簡單的解釋
不妨將「彙總」想像成老師批改試卷的情景。與其讓校長(L1)逐一批改每份試卷,不如由老師(彙總)負責批改所有試卷,將結果彙整成一份摘要報告,並將報告提交給校長進行核實。 校長會檢查報告是否準確(要麼信任老師的判斷——除非有人提出異議;要麼透過驗證數學證明),然後將其歸檔作為正式紀錄。校長只需審閱一份摘要,而非數百份個別試卷,這大幅減輕了工作量。
以區塊鏈術語來說,使用者會將交易提交至 Rollup。Rollup 會執行這些交易、計算產生的狀態變更,將所有內容壓縮成一個批次,並將該批次連同欺詐證明機制(樂觀型)或有效性證明(ZK)一併發送至 L1。L1 會驗證該批次並將其永久儲存。現在,一筆 L1 交易便代表了數百或數千筆 L2 交易。

Rollups 的運作原理解析
Rollup 的生命週期遵循明確的順序。使用者將交易提交至 L2 網路,這些交易會由 Rollup 的排序器擷取。排序器會對交易進行排序,根據當前狀態執行這些交易,並產生 L2 區塊。排序器會定期將一批 L2 區塊壓縮成緊湊的表示形式,並將其發佈至 L1 鏈。
發佈至 L1 的批次包含兩個關鍵組件:交易資料(或其壓縮版本)以及狀態承諾(即執行這些交易後聲稱的結果)。交易資料至關重要,因為它允許任何人獨立重建 L2 狀態。這便是安全性保證:即使 Rollup 營運商消失,任何人都能從 L1 讀取資料並計算出正確的狀態。
對於樂觀型 Rollup,除非有人在爭議期間(通常為 7 天)提出異議,否則狀態承諾被視為正確。若挑戰者透過提交欺詐證明來證明該承諾有誤,則該錯誤批次將被回滾。至於 ZK Rollup,狀態承諾會附帶一份有效性證明,這是一種加密證明,用以證明狀態轉換已正確計算。L1 智慧合約會在鏈上驗證此證明,從而提供即時的數學確定性。

為何 Rollups 是主流的擴展策略
Rollup 已成為主流的 L2 架構,因為它在所有擴容方案中提供了最強的安全性保證。與擁有獨立驗證者集的側鏈不同,Rollup 的安全性完全源自 L1。由於交易資料已上傳至 L1,這意味著即使 Rollup 營運商存有惡意或離線,使用者仍可隨時退回 L1。正是這項「內建退出」特性,使 Rollup 成為高價值應用程式的可信賴選擇。
Ethereum的路線圖已明確採納「以 Rollup 為中心」的擴容策略。與其直接提升 L1 吞吐量(這將損害去中心化特性),Ethereum 正致力於優化 L1,使其成為 Rollup 最佳的資料可用性與結算層。 2024 年 3 月部署的 EIP-4844(Proto-Danksharding)引入了 blob 交易,大幅降低了將資料上傳至 L1 的成本,使 Rollup 交易的成本更加低廉。

Quicknode 如何支援 Rollups
Quicknode 為所有主要 Rollup 網路提供原生基礎架構,包括Arbitrum 、Optimism 、Base 、zkSync 、StarkNet 、Scroll 以及Polygon zkEVM。每個 Rollup 皆可透過Quicknode 的標準 RPC 介面存取,並具備完整資料與存檔資料的存取權限。Quicknode Streams 支援從 Rollup 網路傳輸即時與歷史資料串流,讓開發者能在 L2 上建置與 L1 上相同的資料管道及索引基礎架構。
樂觀型與 ZK Rollup:兩者有何區別?
這兩種主流的 Rollup 設計,在如何向第一層(Layer 1)證明其批次有效性方面有所不同。樂觀型 Rollup 預設批次有效並允許提出質疑,而 ZK Rollup 則會事先證明有效性。詳情請參閱我們針對樂觀型與 ZK Rollup的深入比較。
維度 | 樂觀型 Rollup | ZK Rollup |
|---|---|---|
有效性模型 | 除非有反詐欺證據提出質疑,否則應視為有效 | 每批貨品出貨時均附有有效性證明 |
回退至 L1 | 緩慢,經過約 7 天的爭議期後 | 一旦驗證完成,速度便會提升 |
證明費用 | Low,僅在爭議期間才會產生校樣 | 此外,每批資料都會產生一份證明 |
Rollup 與側鏈有何不同?
Rollup 會將其交易資料和狀態承諾上傳至第一層(Layer 1),並繼承 L1 的安全性,因此即使營運商行為不當,使用者仍可隨時退出。側鏈則運行其獨立的共識機制和驗證者集,因此其安全性僅取決於該獨立網路的強度。這正是為何 Rollup 被視為第二層(Layer 2)解決方案,而側鏈則不然。負責排序 Rollup 交易的排序器同樣受限於 L1,這點與側鏈的驗證者集不同。
Rollup 是否安全?
是的,當他們將資料上傳至第一層時。由於交易資料存儲於第一層,任何人都能重建 Rollup 的狀態並強制進行提領,這正是使 Rollup 具備「信任最小化」特性的關鍵。主要需注意的風險在於集中式排序器,以及對於樂觀型 Rollup 而言,提領在第一層達到最終確定性之前所產生的延遲。
常見問題
簡單來說,什麼是「rollup」?
Rollup 是一種第二層鏈(Layer 2),它將大量交易在主鏈之外執行,將其壓縮成單一批次,並將該批次提交至第一層鏈(Layer 1)。使用者不僅能享有更快、更便宜的交易體驗,同時仍可依賴 L1 來確保安全性與資料可用性。
Rollup 主要有哪兩種類型?
樂觀型 Rollup 假設批次在未被提出欺詐證明挑戰前均為有效;而 ZK Rollup 則為每個批次附加加密有效性證明。目前,樂觀型 Rollup 結構更為簡單且與 EVM 的相容性更高,而 ZK Rollup 則能提供更快的最終確定性與提領速度。
為什麼Ethereum 會依賴 Rollup?
Ethereum 由於直接擴展第一層(Layer 1)會削弱去中心化特性,因此採用了以 Rollup 為核心的路線圖。相反地,Ethereum 將自身優化為資料可用性與結算層,而執行工作則由 Rollup 負責。EIP-4844 的 blob 交易使上傳 Rollup 資料的成本大幅降低。
Rollup 提領需要多久時間?
一旦在第 1 層驗證了有效性證明,ZK Rollup 的提領通常可在數分鐘至數小時內完成。由於存在防欺詐挑戰窗口,樂觀 Rollup 的提領通常需要約 7 天,不過第三方跨鏈橋可透過收取手續費提供更快的提領服務。
哪些網路屬於 Rollup?
主要的 Rollup 包括Arbitrum 、Optimism 以及Base (樂觀型),以及zkSync 、StarkNet 、Scroll 和Polygon zkEVM(ZK)。這些 Rollup 均結算至Ethereum ,並可透過標準 RPC 基礎架構進行存取。
延伸閱讀
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該選擇哪種 Rollup 框架?-Quicknode 指南
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