Vitalik Buterin：以rollup為中心的以太坊路線圖

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來源：巴比特

原文標題：Vitalik Buterin ：以rollup為中心的以太坊路線圖

寫在前面：面對日益增長的擴容需求，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin於近日提出了一個新的以rollup為中心的以太坊路線圖，其表示：目前以太坊用戶的帳戶是在layer 1，ENS域名、應用等也完全是在layer 1上，而所有這些事物將不得不進行更改，我們需要適應這樣一個世界，其中用戶的主要帳戶、餘額、資產等完全遷移到rollup等layer 2網絡。

上周，Optimism團隊宣布了其測試網的第一階段，以及關於主網的路線圖。他們並不是唯一的，Fuel正朝著發布測試網前進，Arbitrum已有了一個測試網。而在ZK rollup這一領域，Loopring、Zksync以及基於Starkware技術的Deversifi已經上線，並在主網上擁有了用戶。隨著OMG網絡的主網beta運行，plasma也在向前發展。與此同時，以太坊1.0的gas價格正攀升至新高，以至於一些非金融dapp被迫關閉，而其它的一些應用則選擇在測試網上運行。

以太坊2.0路線圖提供了可擴展性，以太坊2.0的早期階段正在快速接近，但是應用的基礎層可擴展性需要在以太坊2.0的最後一個主要階段才能實現，這還需要幾年的時間，更具諷刺意味的是，以太坊2.0作為rollup數據可用性層的可用性出現在階段1（phase 1），這會在階段2之前早早落地。這些事實加在一起，可以得出一個特別的結論：以太坊生態系統很可能會遷移到rollup（加上一些plasma和通道），以此作為短期和中期的擴容戰略。

如果我們從這一前提出發，我們可以看到它會得出一些關於以太坊核心開發及生態系統開發優先順序的特定結論，這些結論在某些情況下與當前的路徑不同。那這些結論是什麼呢？

短期：為Rollup推進以太坊1.0

在短期內，這項工作的主要成果，是將以太坊基礎層的擴容集中於擴展數據塊的容量，而不是鏈上計算或IO操作的效率。Rollup可擴展性的唯一決定因素是鏈能夠容納多少數據，超過當前~60kb/s的任何增長，都有助於進一步提高Rollup的可擴展性。

在基礎層仍有一些問題：

1. EIP 2929，確保區塊鏈在當前gas水平下抵禦DoS攻擊；
2. EIP 1559，用於燃燒ETH，以及便於發送確定要進入下一區塊的交易（rollup仍然依賴於確認）；
3. 新的橢圓曲線預編譯，完全支持人們想要用ZK rollup來實現的事情；
4. 十六進位樹-> 二進位樹更改及其它更改事項，以提高對無狀態客戶端的支持（因為無論區塊鏈如何使用，無狀態客戶端都是有價值的）；

帳戶抽象的重要性並不是很高，因為它可以在L2上實現，而無需在意L1是否支持它。而其它「聰明的基礎層特性」的優先級也隨之降低了。

以太坊1.0客戶端可作為optimistic rollup客戶端使用。Optimistic rollup仍然需要全節點，如果rollup的內部狀態轉換規則本質上只需要對以太坊客戶端進行一些修改，那麼現有的代碼就可重新調整用途來運行這些全節點。將共識引擎與狀態轉換引擎分離的工作，已經在以太坊1.0+2.0合併的環境中完成，這也有助於實現這一目標。特別要注意的是，這意味著像TurboGeth這樣的項目仍然非常重要，它除了是高吞吐量的rollup客戶端，還是基礎層以太坊1.0客戶端。

短期：為Rollup調整基礎設施

目前，用戶的帳戶是在L1上，ENS域名也是在L1上，應用也完全是在L1上，諸如此類，而所有這些事物將不得不進行更改。我們需要適應這樣一個世界：用戶的主要帳戶、餘額、資產等完全放在L2中。以下是一些要注意的事情：

1. ENS需要支持在L2上註冊和傳輸域名；關於如何做到這一點，請參閱這裡；
2. Layer 2協議應內置進錢包，而不是像網頁dapp。目前，集成到dapp/quasidapp的L2（例如Gitcoin的zksync集成）需要用戶完全信任dapp，這大大降低了安全性。理想情況下，我們希望L2成為錢包本身的一部分（metamask, status等），這樣我們就可以保持當前的信任模型。這種支持應該是標準化的，這樣支持zksync支付的應用，將立即支持zksync內置Metamask、zksync內置Status等。
3. 我們需要在跨L2傳輸方面做更多的工作，使在不同L2之間轉移資產的體驗，儘可能接近即時和無縫；
4. 更明確地標準化Yul或類似的中間編譯語言。

以Rollup為中心的經濟可持續優點

一個加密項目必須具有財務可持續性，這是一個不可迴避的問題，而在2020年，這意味著需要有數百萬甚至上千萬美元的資金。其中一部分可以由公共物品資助實體（例如Gitcoon贈款或以太坊基金會）覆蓋，但這些機制的規模不足以覆蓋這一水平的資金。然而，layer 2項目推出自己的代幣就可以覆蓋了——當然，前提是代幣有真正的經濟價值作為後盾（即L2要能夠實現對費用的捕獲）。

以rollup為中心的路線圖還有另一個好處，它為L2協議留出了空間，這些L2協議能夠收取費用/MEV，可直接或間接地資助開發（通過支持資助開發的代幣）。以太坊基礎層有另一個重要的需求，即可信的中立性，這使得協議內的公共產品融資變得困難，但是L2擁有自己的公共產品融資機制（或者Gitcoin贈款），其爭議性要小得多。因此，對於以太坊整體的長期經濟可持續而言，開放這一空間是一個很好的戰略舉措。

除了資金問題之外，最具創造力的研究人員和開發者往往希望在自己的小島上處在一個很大影響力的位置，然後就以太坊協議的未來與其他人爭論不休。此外，還有很多已經存在的項目試圖創建各種各樣的平臺。一個以rollup為中心的路線圖為所有這些項目提供了一個明確的機會，使得它們成為以太坊生態系統的一部分，同時仍保持高度的原生經濟和技術自主性。

長期關注點

出了這些短期關注點之外，以rollup為中心的路線圖還可能意味著對以太坊2.0長期未來的重新設想：作為每個人都能處理的單個高安全性執行分片，再加上一個可擴展的數據可用性層。

要了解為什麼會出現這種情況，請考慮以下幾點：

1. 今天，以太坊主網的TPS大約為15；
2. 如果每個人都轉向rollup，那麼我們很快就擁有了大約3000 tps；
3. 一旦以太坊2.0階段1出現，並且rollup轉移到以太坊2.0分片鏈以進行數據存儲，理論上我們將達到大約10000 tps的最大值；
4. 最終，階段2將會出現，這會帶來以太坊2.0分片鏈和原生計算，這會給我們帶來大約1000-5000 tps；

在我看來，當階段2最終到來時，基本上沒有人會關心它。不管我們喜不喜歡，每個人都已經適應了一個以rollup為中心的世界，到那時，繼續沿著這條路走下去，要比試圖讓每個人都回到基礎鏈上更容易（回去並沒有什麼好處，並且可擴展性降低了20-100倍）。

這相當於一個以太坊2.0的「階段1.5」方法，其中基礎層縮減，並專注於做好一些事情，即共識和數據可用性。

實際上，對於以太坊2.0來說，這可能是一個更好的位置，因為分片數據可用性比分片EVM計算要安全得多。雖然分片EVM計算的非誠實多數證明需要欺詐證明，這要求嚴格且有潛在風險的兩個epoch的同步假設，但數據可用性採樣（如果使用零知識證明ZKP或多項式承諾）在異步情況下是安全的。

這將有助於區分以太坊2.0主鏈和其它分片L2鏈，其中以太坊2.0將是一個基礎層，它的功能足夠強大，可以實現功能逃逸速度。

從長遠來看，以太坊2.0可以專注於什麼？

1. 在不同的分片上錯開區塊時間，因此在任何時候，都會有一些分片被安排在幾百毫秒內提出一個區塊。這使得跨多個分片操作的rollup具有超低的延遲，而不存在鏈本身具有超低延遲的風險。
2. 改進和固化其共識算法；
3. 調整EVM以使其對防欺詐證明驗證更友好（例如，這可能意味著某種「框架」功能，可防止代碼從沙箱中溢出），或允許SLOAD/SSTORE被重新映射為使用帳戶存儲以外的其他內容作為其數據源；
4. ZK-SNARKing任何事物；

折衷提案

如果你不相信「階段1.5」方向，那麼有一條自然的折衷之路可以走：擁有少量的執行分片（例如4-8）以及更多的數據分片。目標是執行分片的數量仍然足夠低，以至於在特殊情況下，常規計算機將能夠完全驗證所有分片，但是與現在相比，基礎層空間仍然要大得多。

基礎層空間也不能太小，因為用戶和應用仍然需要它，例如rollup層之間的移動、提交欺詐證明、ZK rollup中提交零知識證明、發布根ERC20代幣合約（當然，大多數用戶都將在rollup中活動，但基礎合約必須存在於某個地方……），如果這些事務每次要花費140美元，這仍然是一個巨大的用戶體驗損失。因此，如果有必要，使用4-8個分片而不是1個，可以提供很大的緩解。而且，一臺計算機仍然可以驗證所有分片。現在，驗證以太坊1.0區塊平均每13秒需要大約200-500毫秒，因此在短時間內驗證8個這樣的執行線程是完全可行的。我們可以想像客戶端有這樣的政策：「如果網絡等待時間似乎很短或委員會的滿員率> 80％，請依靠欺詐證明和委員會，在特殊情況下直接驗證所有分片。」