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原生Rollups全解:以太坊安全革命的關鍵

原生Rollups全解:以太坊安全革命的關鍵

原生rollups已成為以太坊擴容領域的備受矚目發展,獲主流L2網絡如Optimism及Base大力支持。

以太坊基金會研究員Ladislaus解釋指,「原生rollups對Rollup來講幾乎毫無懸念,既簡單又安全。未來只需呼叫precompile幾行代碼,即可繼承L1安全。」

甚麼是原生Rollups?

原生rollups徹底革新L2運作方式,把複雜驗證工作交給主網,令其安全性及信任度與以太坊看齊。

對用戶而言,在原生rollup儲存一千萬美元,安全程度與直接存於以太坊主網無異。

此項由以太坊基金會研究員Justin Drake主導的提案,引入「優雅而強大的執行precompile」,把原生rollup變成「可編程執行分片」——本質上重燃早期以太坊2.0分片計劃部分構想。

運作原理

目前,L2主要採用樂觀rollup(預設交易正確,七日內可質疑)及ZK-rollup(使用密碼學證明實現快速提款)兩種方案。

原生rollup則簡化流程,讓以太坊底層直接獲取一份名為「trace」的交易列表。執行precompile會調用以太坊執行引擎,重演計算並驗證交易是否正確執行。

未來版本將加入零知識證明,屆時原生rollup將展示其完整潛能。

主要優勢

最大優點是無需複雜證明系統及安全委員會,後者現時可在出現問題時由小團體介入。

2077研究員兼Untronfi CEO Alex Hook 指:「原生rollup沒因證明系統漏洞被資金掏空的風險,而且能安全淘汰安全委員會,加強去中心化。」

Hook補充:「原生rollup上的資金安全與以太坊一致,毋須額外信任假設。」強調用戶安全性。

尚待解決的挑戰

儘管優勢明顯,Hook提醒原生rollup令安全、去中心化擴容能實現,但代價是大大提高協議複雜度。

目前設計要求以太坊節點重演交易作驗證,造成潛在瓶頸,似乎違反將執行移離較慢主網的初衷。

Drake坦承這一限制,形容首個版本為「墊腳石」。Ladislaus認為起初這方案最適合樂觀rollup,因相關rollup只需在欺詐證明爭議時呼叫precompile結算。

長遠而言,想法是由以太坊區塊生成者產生ZK證明,節點只需驗證該證明,無須重執行所有交易。Ladislaus補充:「理想情況下,將來可用Macbook Pro為以太坊產生ZK-EVM區塊。」

技術兼容性問題

現時rollup普遍對以太坊虛擬機(EVM)做出修改,與以太坊執行引擎產生兼容性問題。標準化預料成為升級至原生rollup的前置條件。

這屬好事——現時EVM相容rollup需要頻繁更新以應對以太坊硬分叉,存在引入漏洞的風險。原生rollup則能隨主網硬分叉自動更新。

Hook認為這樣會「減少開發摩擦」,因「現時大多數L2在某程度上偏離主網規格,開發者始終須考慮這些差異。」

數據可用性問題

數據可用性向來是以太坊的路線圖難題。原生rollup須發佈狀態見證,對已捉襟見肘的資料blob資源構成壓力。不過,未來幾個硬分叉將提升容量——下次升級會加倍,而新版Fusaka則提速提升2~4倍。

Ladislaus補充,原生rollup必需用以太坊數據可用性(如rollup),或者用Celestia、EigenDA 等其他來源(如optimums)。原生validium(即用外部數據源的ZK-rollup)則不可行。

上線時程

雖然仍處早期,Drake提案於一月發佈,目前社群僅進行過兩次會議,但業內支持迅速升溫。多個L2網絡於一月的排序會議表示支持。

Optimism聯合創辦人Ben Jones表示:「我們願意支持以主網為基礎的排序和原生執行。此刻就是決戰時刻。」Base的Jesse Pollak亦稱:「我們需要擴容並連接以太坊生態,而基於主網排序和原生執行正是關鍵工具。」

Ladislaus認為這反映出「生態對此類服務明顯有著急迫需求和『產品市場契合』。」

此提案不會出現在即將到來的Pectra或Fusaka硬分叉,實際落地需等到Fusaka之後的「Glamsterdam」。Drake預計首個版本需18個月,而Succinct聯合創辦人Uma Roy則認為ZK技術部份或可同期完成。

原生與Based Rollup之比較

相關概念「based rollup」則用以太坊驗證者作為去中心化排序者,实现同步組合性——即生態應用即時互通。

未來許多rollup或會同時成為based與原生,即所謂「ultra-sound」 rollup。Ladislaus 指,「based rollup賦予即時組合的超能力。」不過,這對團隊而言較難接受,因為必須放棄目前排序權限,但「成為based及原生有強大理由。」

使用不同虛擬機(如Eclipse(SVM)、Starknet(Cairo)、Movement(MoveVM))的rollup未必能達此地位。追求極速且用中心化排序與其他資料可用性的MegaETH亦不太可能追求「ultra-sound」定位。

總結

原生rollup是以太坊擴容方案的重要演化,有望破解區塊鏈三難問題:安全、去中心化、擴容兼得,且毋須犧牲信任假設。驗證權下移至主網,擺脫了L2網絡長期存在的複雜安全前提及隱患。

雖仍面對實施複雜度和數據可用性等技術難題,但行業反應熱烈,印證原生rollup正解決生態內一大痛點。原生與based路線合而為一的「ultra-sound」rollup,更有望全面革新鏈上應用互操作方式,讓以太坊用戶體驗更順暢與安全。

隨著Glamsterdam及往後發展,原生rollup或許能成為補足以太坊原始藍圖的關鍵拼圖——一個真正去中心、高擴容,並始終如一維持安全承諾的web3基礎。這對用戶及開發者而言,都意味著L2未來可無需安全棄權仍能享盡擴容紅利。

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