Rollup简介，Rollup是什么意思

区块链日报网发现，很多行业的用户都想知道Rollup是什么意思，这里区块链日报网给大家系统的解答一下：

Rollup简介

Rollup 是 Layer2 方案之一，也叫卷叠，通过将以太坊主网（即 Layer1）上交易的计算和存储转移至 Layer2 处理并压缩，再将压缩后的数据上传至以太坊主网以拓展以太坊性能。
按照确保压缩数据的有效性（即数据正确）的不同方案，Rollup 又可分为 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup。
ZK Rollup 是一种采用零知识证明的 Rollup 方案，ZK 是 zero knowledge（零知识）的缩写。和其他 Rollup 的不同之处在于，ZK Rollup 采用 zkSNARK 算法（一种零知识证明算法）来压缩数据和确保安全性。
采用 ZK Rollup 方案的项目有：zkSync 等
Optimistic Rollup 字面理解是乐观主义的 Rollup，它乐观地默认被同步到 Layer1 上的数据是正确的，如果谁认为被同步的数据不正确（即存在欺诈行为），可在挑战期发出挑战。因此这种证明方式也叫欺诈性证明，以此保证最后同步到 Layer1 的数据是有效的。

采用 Optimistic Rollup 方案的项目有：Arbitrum、Optimistic Ethereum 等。

Rollup是什么意思

所谓的Rollup，无论哪一种，都是将计算转移到链下，又或者说将不必要的结算过程转移到链下，只显示重要的摘要数据，从这个意义上来说，Rollup就是以太坊的一堆草稿纸。

以太坊里面的智能合约，就是基于某个逻辑去执行，可以单次条件判断，也可以是循环执行，但是为了防范有不善良的人打包了一个死循环的逻辑放在区块里，导致所有以太坊的节点都死机，以太坊特意限制了每个区块的Gas上限以及每个计算步骤需要消耗的Gas上限。

我们可以简单把Gas理解成燃油，在以太坊里面执行一个条件判断、一个签名验证都是需要耗费Gas的，当你写了个死循环的时候，每次循环都会耗费Gas，当触达当个区块的Gas上限时，就会停下来，不会无限循环下去。基于这个原因，以太坊和比特币就出现了明显的不同：比特币中链上最宝贵的资源就是空间，毕竟一个区块大小1M，10分钟才能出一个区块；而在以太坊中最宝贵的资源就是Gas，因为每个区块的Gas都是有上限的，出块时间也是固定的，也就是每单位时间内的计算步骤也是有限的。

当大量的人需要做交易的时候，以太坊就会很拥堵。

Rollup的意思，就是把一堆复杂交易过程卷起来作为一个变简单了的交易，当其他节点接收到这个rollup交易之后，不去执行被卷起来的逻辑，而只是接受这些逻辑的执行结果，这个时候这个rollup的交易所需要Gas就会远远小于原本执行这些交易的时候所需要的Gas。

当交易流程里通过这种方式把交易“卷起来”，区块中就能容下更多的交易了，交易的并发数就能向上拓展了。

这些卷起来的交易过程以及交易之后的变更状态，都会被挪到链下的一个账本上，这个账本会有专门的节点负责验证和维护，这些专门的节点会负责去给所有交易做计算，然后把这些交易包打包起来，并标识：“太贵不用算”，再定期将这个账本的状态更新到以太坊上，叫这些节点照着结果做就是了。

以前有个叫做Plasma的方案，想借用比特币闪电网络（共同账户-通道）的解决办法来解决这个问题，但最终失败了。因为在以太坊这里的节点，是一个虚拟机的存在，你的账户状态有可能会被任何节点调用，以太坊的节点不像比特币的节点那样，仅仅是个人所用，以太坊的节点更像是网络中的一员，里面会记录了所有节点的状态。

在闪电网络中，交易双方都会盯着自己的链下交易状态，如果对方试图发布不符的信息，要立即给予做出回应，不然就等于对方在偷你的钱。但是在Plasma里面，你的钱会记录在一个巨大的数据库里。一般用户根本没有经历随时盯着所有的交易状态变化，所以衍生出只能交给专业的验证者来验证，这又发生另外一个问题，如果这些验证者都删库跑路，就真的死无对证了，毕竟谁也不能证明谁对谁错，资金永远无法解锁。

Optimistic Rollup

Rollup的出发点是好的，本质是减轻工作量，所以对于上述Plasma的方案，升级了一下就变成了Optimistic Rollup：

以前的以太坊，是所有交易和状态都记录在链上；Plasma是所有的交易和状态都记录在链下，而Optimistic Rollup则是所有交易和交易处理之后的最终状态的摘要都记录在链上，交易的计算和计算过程具体状态变更过程就放在链下；Optimistic Rollup比以前的Plasma好是好在它创造性地解决了2个问题：

1）记录都在链上，只是大家不去验证而已，任何人都可以根据记录在链上的记录成为验证者去验一次；2）申诉方便，有人出现申诉情况，可以很方便地通过状态变更的摘要信息指出两者不一致；

但也同样带来了问题：拓展性变低。

因为原本的链下交易，可以说是无限扩展，只要你的额度比押金少，在链上体现出来的就只有2笔交易，但在Optimistic Rollup这种方法中，交易笔数并没有减少，尽数显示在链上，但每笔交易当中，原本可能涉及到若干计算量消耗大量的Gas，这个步骤却被Optimistic Rollup给省掉了，Optimistic Rollup只储存结果，不储存过程。

虽然达不到无限扩展的效果，但也能将输出提高几十上百倍。

Zero knowledge Rollup

除了Optimistic Rollup，还有Zero knowledge Rollup，它是另外一种证明方式，它的原理近似类似于这个样子：

对于一道很难的数学题，有人能全部做出来并算出了最后的结果，这个时候有人不相信是你做的，或者说他不相信是你一步一步算出来的，但是如果你能提供在解题过程中，某一个关键步骤的结果值，而这个结果值和最后的结果放在一起，至少要能达到两个目标：

1）能证明这题是你做的；2）关于这题的详细解题过程并没有泄露出去；也就是说你看了也还是不会做。

这个时候Zero knowledge Rollup和Optimistic Rollup不同的就在于：同样有一堆被打包起来的交易过程，Zero knowledge Rollup会将具体变化的计算拿到链下，而在链上只用一个证明代替。对于Zero knowledge Rollup来说，它采用的是有效证明的逻辑（Validity proof），更倾向于推导，而Optimistic Rollup采用的则是作恶证明的逻辑（Fraud proof），更倾向于举报申诉。前者会更高效，是因为它没有后来者的挑战，密码学可以保证验算证明值就可以等价于验证了整个交易流程的真伪。

但Zero knowledge Rollup也有自己的缺点：1）生成验证值耗能更高了，需要更高的硬件投入；2）对一般性图灵完备交易生成的验证效率较低。