当我们向一种新的扩容范式转变时，回顾被抛弃的旧范式是一种很好的做法。
这篇文章旨在让读者相信，“以rollup为中心”的方法并不会背离分片，并且有望构建对整个系统更直观的理解。
OptimisticRollup的定义
出于本文的目的，我们先详细说明最简单的OptimisticRollup(ORU)实现。
ORU需要具备以下几个特性：
将所有交易数据提交到链上
将状态根提交到链上
假设状态根是正确的
一些节点负责验证ORU的状态转换
设有链上欺诈证明执行程序，可以撤销无效状态转换
分片为什么不可行
在证明ETH2.0分片只是一种复杂的ORU系统之前，我们先来探究一下为什么原生分片系统并非安全的可扩展性解决方案。其背后原因不是特别直观。
观点：贝莱德CEO态度转变可能将该行业推向错误的方向:金色财经报道，贝莱德CEO Larry Fink对BTC的态度转变，可能会让华尔街更容易接受加密货币，但一些专家警告说，他所青睐的交易所交易基金(ETF)，是一种与数字资产的最初理想截然不同的投资工具，并可能将该行业推向错误的方向。
关键的区别在于，ETF只是一种传统的投资工具，以比特币为资产，但通过受监管的经纪商在受监管的证券交易所进行交易。这种结构可能与比特币格格不入，比特币是由一位匿名创建者于2009年设计并推出的，部分原因是对2008年引发全球金融危机的华尔街过度行为的强烈抵制。[2023/7/8 22:25:17]
从数学角度证明分片的安全性
假设
一条区块链上有16384个验证者和64条分片链，每条分片链都由128名验证者组成的委员会负责验证。委员会成员选举是不可预见的：每个slot结束后，所有委员会都会解散，并随机从全体验证者中重新选出64个委员会，因此每个验证者都不知道其他验证者所在的委员会。假设一个区块需要获得委员会中2/3成员的认可才能被添加到分片链上，这就意味着在全体验证者中包含1/3恶意验证者的情况下，通过随机的方式选出恶意委员会的概率是：
美国银行调查：大多数专业投资者在通胀问题上同意美联储的观点:美国银行6月份全球基金经理人调查显示，专业投资者认为通胀可能是暂时的，围绕长期通胀建立的交易是最为过度的。指标显示，华尔街的看法与美联储的看法一致，即最近的通胀压力将随着时间的推移而减轻，并最终回落至正常水平。约73%的受访者表示，他们认为通胀是暂时的，而只有23%的人认为通胀是永久性的。此外，投资者认为大宗商品是最拥挤的交易，取代了上个月的领头羊比特币。[2021/6/16 23:39:58]
b)哈希承诺。
关于该技术的详解，可以参见这篇文章。
分片就是Rollup
ETH2.0的分片设计模糊了它们是信标链的ORU这样一个事实。如果将重点从分布式处理转向有序的数据可用性层，就变得一目了然了。
观点：OCC宣布银行可用稳定币支付可能会挤占本土加密公司的市场:1月12日消息，怀俄明区块链委员会创始人、加密银行Avanti创始人Caitlin Long表示，美国货币监理署（OCC）上周发布的最新规定对加密行业来说是一把双刃剑。Caitlin Long称，该规定可能会让大型银行排挤加密货币新入行者，因为一家全国性银行在进入稳定币市场之前可能不需要获得联邦监管机构的批准。但申请银行特许状的较小的银行和加密货币公司需要事先获得批准才能进入。这个系统本质上有利于大型银行，实际上，我们明天就会看到美国最大的银行进入稳定币市场，并比小型银行和本土加密公司更快地构建网络。（Decrypt）[2021/1/12 15:57:50]
如上图所示，验证者集起到以下4种作用：
观点：抵押借贷的最佳意义是“雪中送碳”:据币格BigONE官方消息，币格 BigONE 于 5 月 15 日 14:00 举办了主题为“币格 BigONE 与您一起创造 2020”的新品线上发布会。
?发布会第二个圆桌论坛主题为“创优——借贷为谁而生？”，本圆桌由哔哔 News、小龟说创始人小龟主持，币印矿池联合创始人朱砝、火星云矿总裁商思林、贝宝金融 CEO 杨舟、嘉楠区块链首席分析师 Kube Wu 担任嘉宾参与了讨论。
几位嘉宾为大家解读了数字资产抵押借贷功能的利弊，认为抵押借贷的背后是负债和杠杆，大家应该合理利用抵押借贷这个工具，所以不管是用户还是交易所，都要做好对杠杆的把控，降低风险。除此之外，几位嘉宾还针对挖矿现状做了分析，火星云矿总裁商思林认为，未来一到两年都处于丰水/电期，挖矿进入门槛相对较低，而挖矿也是学习和认识比特币的好方式。
币格 BigONE 已经上线 B2C 借贷功能，按日计息，随借随还，提前还款不收取手续费。币格 BigONE 不只有数字资产安全。[2020/5/15]
验证并执行信标链
声音 | 学者观点：任何关于区块链的讨论都必须首先区分许可或无许可:香港城市大学法学院教授Kelvin F.K. Low与新加坡管理大学外部研究员Eliza Mik联合发表了一篇区块链技术在法律领域应用的论文“暂停区块链法律革命”（Pause the Blockchain Legal Revolution）。论文开篇提到：“区块链在推动法律变革方面具有革命性的潜力，这一点早就得到了承诺，但交付速度却很缓慢。我们即将发表的论文指出，承诺与现实之间的不匹配部分源于一系列误解，包括某些术语的法律和技术含义的混淆。我们强调了将区块链部署为资产注册技术的陷阱，并打破了‘智能合约’随时可能扰乱法律行业的神话。任何关于区块链的讨论都必须首先区分无许可区块链（如比特币）和许可区块链（如Corda）。在比特币中成立的论点在Corda中不适用，反之亦然。”（牛津大学法学院）[2019/11/12]
对分片所提供的数据进行抽样验证
组成分片委员会
提交关于无效状态转换的欺诈证明
我们已经作了两个假设：i)数据具有可用性，ii）区块链会从最近一个具有数据可用性的区块开始进行分叉。则要么人们可以构建欺诈证明，要么系统将缺乏数据可用性归咎于签署该区块的分片委员会，并回滚状态转换。
从定义上来说，ETH2.0是一种ORU
这时，考虑到我们之前对ORU的定义，我们应该能够证明分片实际上就是rollup：
1.所有交易数据都提交到链上
分片区块数据被集中到数据可用性层上，在一定概率上会由全网进行验证。
2.状态根被提交到链上
分片委员会为包含在信标链区块中的分片状态根提供证明。
3.状态根被假定为有效的
信标链在没有进行额外验证的情况下，假定分片委员会的证明是有效的
4.一些节点负责验证ORU的状态转换
分片委员会验证分片的状态转换。
5.有一个可以撤销无效状态转换的链上欺诈证明执行器
信标链支持分片状态转换欺诈证明。
解构ETH2.0
既然我们已经解释了ETH2.0和ORU系统之间不可思议的相似性，我们能够如何利用这一信息来更好地理解整个系统的设计？让我们通过ORU系统的角度来探索ETH2.0的一些设计决定：
数据吞吐量
在当前设计中，系统的数据吞吐量与分片机制紧密耦合。
这里可以采用的一种方法是，将数据可用性检查视为协议中的头等公民。这样可以对数据层进行独立优化，执行层也可以更细的粒度控制硬件要求。
例如，ETH2.0可以提供64个数据中心和一个在信标链上的ORU合约，以此代替分片链。ORU合约可以让rollup决定领导者选举机制，它们想要将数据发送到多少个数据中心上，以及它们是否想与其它rollup绑定。使用的数据中心越多，验证rollup所需的硬件要求就越高。
严格来说，上述系统是当前分片设计的超集。除了由协议定义的64个分片之外，还会有其它具有自己特征的rollup构建在安全数据层上，并且独立于协议分片。
回滚最小化
在简单的ORU中，当选的领导者有权提交无效状态转换。虽然这不会影响系统的安全性，因为无效状态转换是可以通过欺诈证明撤销的，但这确实会破坏rollup的进程。单独来看，这种破坏对作恶者来说通常是不划算的。然而，在ETH2.0中，跨分片通信让这个问题变得特别棘手。处于slotN的分片预期自己可以获得其它分片在slotN-1时的状态。假设分片S~i~提交了一个无效的状态转换，除了单方面发起回滚之外没有其它合理的方法来撤销该状态对分片S~j~的负面影响。
为避免灾难性事件，必须有适当的机制来防止这类回滚。其中最明显的两个机制是分片委员会和托管比特检查。正如“从数学角度证明分片的安全性”一节中所述，即使考虑到各种攻击向量，贿赂分片委员会中2/3以上成员的概率也很低。托管比特可以确保诚实的验证者不会因为懒惰而被签署无效的状态转换。
如果我们认为这些机制的目的是防止无效状态转换，而非维护系统安全，就能选择既有实用价值，又能实现相同效果的参数。例如，将分片委员会的规模减少到64人，随机组成恶意委员会的概率依然低至3.1×10-8。但是从网络和签名聚合的角度来看，这样能够极大减轻负担。
以rollup为中心的以太坊路线图
本文最初撰写于斯坦福区块链大会2020期间。那时，我开始充分领会到ETH2.0和ORU之间的相似性。在看过Vitalik的
文章后，我决定发布这篇文章，来表示对以太坊将来采用以rollup为中心的扩容方案的支持。但是，如本文所述，“以rollup为中心”的扩容方案没有让我们偏离方向，而是一个超集。我们在分片设计中遇到的问题与我们在整合跨rollup通信时遇到的问题是同构的。这就意味着，已经开展的大部分工作都可以继续进行，不会被中断。
以rollup为中心的路线图会降低分片执行所必需的协议复杂性。这使得我们能够不断迭代类似分片的复杂的rollup机制。这样可以让更多开发者为不同的rollup格式做贡献，让现有核心开发者和研究者可以专注于构建一个健壮的数据可用性层。
可以说，通往功能完善的ETH2.0的道路从未如此清晰。
如果你对文中所述内容感兴趣，想要进行深入讨论，请在推特上联系我?@lightclients。我也在将帮助各种有影响力的项目寻找优秀的研究者和工程师。如果你需要帮助，请私信我。
原文链接:?https://lightclient.io/blog/eth2-is-a-rollup/作者:?lightclient翻译&校对:?闵敏&阿剑
郑重声明： 本文版权归原作者所有， 转载文章仅为传播更多信息之目的， 如作者信息标记有误， 请第一时间联系我们修改或删除， 多谢。