Vitalik：Rollups 不完全指南

来源 | vitalik.ca

作者 | Vitalik Buterin

Rollups 解决方案在以太坊社区中正风靡一时，并有望在将来成为以太坊的关键扩容解决方案。但是这项技术究竟是怎样的呢？它能给我们带来什么？我们将如何使用这项技术呢？本文将尽量回答其中一些关键问题。

背景：何为一层、二层扩容？

区块链扩容方式有两种。第一种，可以提高区块链本身的交易容量。这种技术的主要挑战就是：当区块容量越来越大时，区块链将越来越难验证，且中心化程度越来越高。为了避免此类风险，开发者可以提高客户端软件的效率。或者选择另一种更为可持续的方式：利用诸如分片这类技术，使得区块链上的构建区块和验证工作可以分散至许多节点 (Eth2 升级中就会将此技术引入以太坊)。

第二种，可以改变使用区块链的方式。即用户不是将所有交易都直接在区块链上进行，而是通过二层协议在链下执行大部分交易。好比链上有一个智能合约，该合约只有两个任务：处理存款和提款交易、以及验证所有链下交易的有效性。对链下交易进行验证的方法有多种，但他们都具有同一个特性：在链上验证证明比在链下进行原始计算的成本要低得多。

状态通道 vs Plasma vs Rollups

二层扩容方案的三种主要类型是：状态通道、Plasma 和 rollups。他们是三种不同的范式，具有不同的优劣势。我们可以把所有二层扩容解决方案大致地归为这三类 (尽管有的方案因分类模糊而存在命名争议，如 validium)。

状态通道的原理

更多资料请参考：http://www.jeffcoleman.ca/state-channels and statechannels.org

假设 Alice 正给 Bob 提供互联网连接，作为交换，Bob 每兆字节向她支付 0.001 美元。他们不需要每一次支付都执行交易，而是使用下面的二层解决方案。

首先，Bob 向一个智能合约中存入 1 美元 (或等值的 ETH 或稳定币)。Bob 在一张写着 “0.001 美元” 的票上进行签名 (一条链下信息)，然后发给 Alice，这样就完成了对 Alice 的第一笔支付。而第二次支付时，Bob 在另一张写着 “0.002 美元” 的票上进行签名，然后发给 Alice。以此类推，可以根据需要进行多次付款。当他们完成交易了，Alice 可以将数值最高的票单发布到链上，并对其进行签名。链上的智能合约将验证 Alice 和 Bob 的签名，然后向 Alice 支付 Bob 票据上的金额，并将剩余的钱退还给 Bob。

如果 Alice 不愿意关闭他们之间的状态通道 (出于恶意行为或由于技术故障)，则 Bob 可以启动提款期 (withdrawal period)，如果 Alice 在这段期间内 (比如 7 天) 还是没有向 Bob 提供票据，那么 Bob 就可以拿回他的所有钱。

该技术功能强大：可以对其进行调整，以进行双向支付、处理智能合约关系 (如，Alice 和 Bob 在通道中签订金融合约)、以及对通道进行组合 (比如，当 Alice 和 Bob、Bob 和 Charlie 之间有一条开放通道时，Alice 和 Charlie 也可以进行去信任交易)。

但状态通道的作用是有限的：无法将资金在链外发送给没有参与进来的用户；通道不能代表那些逻辑上没有明确所有者的对象 (如 Uniswap)；并且如果要进行更为复杂的交易，需要在通道内锁定大量资金。

Plasma 的原理

更多资料请参考