Plasma的陨落：是谁杀死了Plasma？【下】

进入Rollup

在对layer-2的信心降至冰点时，一个名为“roll_up”的GitHub存储库由一位笔名为Barry Whitehat的用户发布。这个存储库描述了新型的layer 2 扩展性解决方案：具有“捆绑”交易的类似于Plasma的结构，其中不是依赖于运营商的可信度，而可以使用链上的证明（SNARK）来验证“捆绑交易”的正确性。

该SNARK确保运营商无法发布恶意或无效交易，并保证所有侧链区块是有效的。

不久之后，Vitalik发布了Barry提案的改进版本，并称之为zk-Rollup。Zk-Rollup成为在以太坊研究论坛上浏览次数最高的帖子之一。Vitalik的提案引入一种解决方案，可以防止困扰Plasma的数据可用性问题：在以太坊链上发布侧链交易数据。

Vitalik的zk-Rollup帖子

发布交易数据作为函数参数，这意味着它可以在发布时对其进行验证，然后可将其丢弃（这样就不会造成以太坊存储膨胀）。

Zk-Rollup可以完全避免Plasma的退出博弈和挑战期，同时无须平衡可负担性或安全性。借助zk-Rollup，人们可以一次使用新颖的密码学来解决所有Plasma的layer-2扩展性两难。

然而，zk-Rollup也有其自身的一些平衡。即，有效性证明的生成在计算上是昂贵的。这些zk-SNARKS在每个区块产生，最多可能需要10分钟才能生成，而每次验证（伊斯坦布尔之后）的成本高达350,000gas。作为参考，它大约占据整个区块的3.5%（伊斯坦布尔之前为8%）。（蓝狐笔记：PUSH一般花费3gas，普通交易一般消耗21,000gas，由此可见有效性证明的gas花费高）

此外，当前在zk-Rollup侧链上部署通用智能合约还不可能。有些针对专用的零知识虚拟机提案（例如zkVM和ZEXE）正在开发中，也许它们会支持，但它们依然需要很多专用知识来与其交互。在大多数情况下，zk-Rollup限制了通用的可编程性。

Zk-Rollup可视化。来源：Georgios konstantopoulos

到2019年中，这些新发展让以太坊研究社区重新焕发活力。Zk-Rollup似乎解决了很多困扰layer-2叙事的难题。诸如Matter Labs和LoopRing这样的公司开始积极开发zk-Rollup，如今两者都有了测试网。通过优化，Matter Labs相信其可以在ZK Sync网络上实现高达2,000的tps。

此外，Starkware正在zk-Rollup上构建变体，他们称之为StarkExchange。StarkExchange使用STARK证明侧链交易的有效性，但却代表了链外数据托管的问题（如果侧链停止，则可以通过链上检查点来确保退出）。

他们正在与DeversiFi合作实施这种设计的DEX，并在不久的将来在其主网上发布。

但并非所有人都将其希望寄托在zk-Rollup上。在第一个zk-Rollup规范发布一年之后，John Adler和Mikerah引入一种他们称为Merged Consensus（合并共识）的设计。合并共识支持链下共识系统，它完全在以太坊上验证，而无须任何花哨的零知识密码学。

在发布之后，Plasma Group发布了合并共识设计的扩展版本，并带有现在众所周知的名字：Optimistic Rollup。

尽管zk-Rollup依赖于zk-SNARKS来验证和实现每个区块最终性，但Optimistic Rollups采用了不同的方法：如果仅假设每个单一区块是有效的，该怎么办？

当每个人都正常运作，它会运行良好。但我们知道，运营商可能会有恶意行为。那么，Optimistic Rollups如何处理运营商的行为不当？

Optimistic Rollups的答案是使用欺诈证明。欺诈证明是运营商执行无效操作的计算证明。如果运营商发布无效状态转换，则任何人都可以提交该转换无效的证明，并还原这些交易（大约1周时间）。由于这些证明是非交互式的，任何人都可以发布：它们不需要用户监控其代币以确保安全。

但是，Optimistic Rollup跟zk-Rollup不同，它需要将更多的数据（3-5倍）发布到链上。这些数据主要包括见证人，例如签名数据（在zk-Rollup上并不需要，既然它用零知识来验证）。

在最好的情况下，Optimistic Rollup将永远无须验证交易，除非有人提交欺诈证明。链上的见证验证和发布非常昂贵，然而，开发者已经探索了聚合签名机制，该机制允许进行廉价的大规模验证并减少交易数据的需求。这种优化可以提升Optimistic Rollup的理论TPS，从当前的大约450TPS提升到潜在的2000TPS左右。

Optimistic Rollup提供了跟zk-Rollup完全不同的权衡。考虑到欺诈挑战不是经常的事，它们不会那么昂贵，但是它们权衡了安全性，导致其安全性较差。换言之，交易可能会被错误应用且在后续还可能被还原。该安全窗口可以长达一整周。结果是，用户无法在该安全窗口内将资金退出该链。否则，他们可能会带着别人的资金跑掉。但是，可以通过引入二级市场来改善这些资金提取问题。

用户可以将其资金退出权卖给第三方流动性提供商，流动性提供商可以收取小额费用。流动性提供商会因为承担一周时间的退出带来流动性不足而获得报酬。这样可以实现用户在rollup链的即时退出。（蓝狐笔记：第三方流动性提供商专业做这个事情，比用户操作更合适，这是一个好的方案）

尽管zk-Rollup需要程序员理解复杂的约束系统和高级加密学，Optimistic Rollup允许通用智能合约的部署（例如Solidity）和执行。这意味着基于智能合约的协议，例如Uiswap可以构建于Optimistic Rollup侧链之上。

Rollup系列的解决方案提供类似的方法来解决Plasma的数据可用性问题和退出复杂性问题，但是，所有这些都有可能大大扩展Plasma的结构。例如，IDEX已经构建并部署了自己的Optimistic Rollup，并在此结构上运行DEX。

同样，Fuel Labs也已经构架了一个Optimistic Rollup版本，它允许UTXO模式付款和ERC-20代币的交换。Plasma Group（现在是Optimism）近期宣布将其重点转向Optimistic Rollup，并致力于在其平台（通过其OVM结构）提供通用智能合约能力。

任何上升的东西必须收敛

Plasma最终远不仅是协议。在一个非理性的繁荣时间，Plasma是以太坊需要相信的故事。但从事后看来，它声称的无限扩展性证明是技术的狂妄。只有越过Plasma，才能深入理解layer-2可扩展性所固有的权衡取舍。

随着ETH价格在去年的反弹，对以太坊未来的乐观情绪也随之而来。在历经接近3年对安全、可扩展和稳健的扩展性方案的寻找之后，以太坊研究社区最终走向rollup为中心。Plasma及其表亲是首次尝试，但是，一群创新者最终创造了更现实的layer-2设计，似乎解决了Plasma的最严重问题。

一些专注于Plasma的研究团队，例如Plasma Group已经着手研究Optimistic Rollup的解决方案，但我们相信寻找最终的layer2解决方案的工作才刚刚开始。这里有很多竞争者，我们期望这一领域保持活跃，它也是让人兴奋的研究和开发领域。

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