V神與以太坊基金會對擴容的最新思考_ROL:ROLL

原文來源：以太坊Reddit

原文作者：以太坊基金會研究團隊

2022年7月7日，以太坊基金會研究團隊在Reddit上舉行了第八次AMA。ECN對這次AMA的大部分問題進行了整理和編譯。需要注意的是，基金會研發團隊成員就某些話題存在個人的看法和推測，為避免曲解，請以原貼為準。

由于篇幅較長，文章分主題整理，本文為擴容專題。

JonCharbonneau提問：

你能解釋一下enshrinedrollup怎么運作以及它們在以太坊的潛在發展路徑嗎？(optimistic和zkEVM？)

(譯者注：L2擴容研究者Polynya在這條推文中解釋「enshrinedrollups」vs."獨立(discrete)rollup"之間的區別就好比「公共部門」和「私營部門」。)

還有就是你認為這可以帶來的最大的好處和壞處是什么，因為有很多人在這一點上有不同的看法。

以太坊基金會JustinDrake回答：

「Enshrinedrollups」是一個非常有趣的話題:)「Enshrinedrollups」指在L1上享有某種共識集成(consensusintegration)的rollup。而智能合約rollup(見?L2Beat?和?zkrollups.xyz?中列出的例子)與其不同——完全在L2上運行，在共識之外。

共識集成可以給enshrinedrollup賦予超強的能力，但也要付出重大的代價——請看下文對好處和壞處的詳細討論。廣泛地看，enshrinedrollup和智能合約rollup是互補的。我希望兩者都能在「以rollup為中心的以太坊路線圖」中發揮關鍵作用。

它們在以太坊的潛在發展路徑(optimistic和zkEVM？)

目前的計劃就是直接往enshrinedzk-rollup的方向發展。這是?Vitalik發布的可視化路線圖中「對所有東西生成ZK-SNARK證明」的一部分。以太坊基金會有一個由BarryWhitehat負責的大約10人的團隊，致力于將規范的EVM實例升級為一個enshrinedzkEVMrollup。也就是說，構建一個狀態根完全等同的zkEVM，為L1以太坊區塊提供簡潔的加密證明(SNARKs)，證明相應的狀態根是有效的。這帶來了各種好處：

V神：黃金的采用率低于加密貨幣:金色財經報道，Soonish的作者 Zach Weinersmith在社交媒體上稱，我聽到的關于加密貨幣的唯一論點是在信徒自己的框架內是有意義的，他們不希望有一個集中的貨幣發行方。但在這個框架內，為什么不直接使用黃金？

對此，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin回復稱，黃金是非常不方便的，它很難使用，特別是在與不信任的各方進行交易時，它不支持多重簽名等安全存儲選項。在這一點上，黃金的采用率低于加密貨幣，因此加密貨幣是更好的選擇。[2022/10/28 11:53:24]

無需重新執行：驗證者和其他全節點不再需要重新執行交易以驗證一個區塊。這為驗證者移除了計算這一共識瓶頸，可能是一次提高EVMgaslimit的機會。移除重新執行的需求也加速了大多數同步策略。

共識更簡潔：從共識中移除執行意味著驗證者可以運行超簡單的執行客戶端，在這種客戶端中，數以萬計的共識關鍵的EVM執行代碼縮減成幾百行SNARK驗證代碼。

無需狀態見證：無狀態執行客戶端不再需要下載見證(如Merklepaths或者Verkleproofs)——下載狀態差異就足夠了。這大大地提高了驗證者的共識帶寬效率，并釋放出更高的EVMgaslimit。

更安全的輕客戶端：輕客戶端可以快速過濾無效的狀態根，而不像使用欺詐證明篩出無效狀態根那么緩慢。這使得「以太坊-L1」的橋接更加安全。

將目前的單一實例EVM升級為enshrinedrollup是一項需要多年努力的巨大工程。之后相對容易的步驟是部署多個(如64個)并行的enshrinedzkEVM實例(消耗的是blob數據)。這是L1同質化執行分片的一種形式(之前被稱為「階段2」)。

EnshrinedzkEVM的工程工作對于技術迷來說尤其有趣，它涉及加密證明系統、電路設計和審計，以及軟件和硬件加速。EF團隊正在招聘zkEVM的工程師——請聯系?justin@ethereum.org

V神：靈魂身份Token將在以太坊非金融層應用中發揮作用:5月20日消息，以太坊創始人Vitalik Buterin在2022年5月20日舉行的ETH Shanghai會議上表示，以太坊生態目前過于專注DeFi等金融應用，需要開發更多其他領域的應用。而后他談到了最近在論文《尋找Web3的靈魂：規劃建立在信任基礎上的未來》中提出的“Soul bound tokens”，稱更多應用層實例將受益于這種新式的身份Token，并再次強調了DAO、隱私和去中心化治理對以太坊生態的重要性。[2022/5/20 3:30:26]

最大的好處和壞處是什么

好處

社會共識：Enshrinedrollups繼承了L1的社會共識，不再需要治理代幣來執行rollup升級。相比之下，大多數智能合約rollup可能會受到治理攻擊。

對證明驗證有補貼：Enshrinedrollups可以補貼用于結算的證明驗證成本(每個區塊的成本固定)。相反，智能合約rollup必須為結算支付EVMgas。結算延遲：Enshrinedrollups自然而然地從每個區塊結算延遲中受益。

最優活性：許多智能合約rollup可能會選擇利用外部共識機制來對交易進行排序，以及作為一個鏈上的逃生艙口。這種定序基礎設施會受到次優活性的影響，因為外部共識可能會失敗，而逃生艙只會在超時后激活。

EVM狀態根等效性：EnshrinedzkEVM的工具和輕客戶端可開箱即用。許多智能合約rollup可能不會選擇具有EVM狀態根等效性，而是選擇兼容Solidity的VM(如，zkSync)或者一個字節碼等效的EVM(如，Scroll)。

網絡效應：規范的EVM實例享有作為先行者的網絡效應，而升級到enshrined則保留了這些網絡效應。

壞處

沒有公共物品資助：EnshrinedzkEVMrollups將在資助公共物品的自由裁量權方面受到限制。不像Optimism那樣具有為任何公共物品提供資助的治理機制，enshrinedzkEVMs將被限制在為L1安全性提供資助和為ETH的稀缺性做出貢獻。

V神：對比51%攻擊PoS從根本上來說更經濟:剛剛，V神發推回應網友時表示，比特幣方面的謬論并不是說保守主義是有價值的（因為它的確有價值)，而是說堅持使用經過驗證的技術始終是最有利于安全的方法（而現實是，相對于51%攻擊，PoS從根本上來說更經濟）。[2020/10/26]

次優的壓縮：智能合約rollup可能會選擇在鏈上結算，而不是每個區塊結算一次，從而實現更好的數據壓縮。智能合約rollup也可以有一個自定義或者經常更新的字典，以改善數據壓縮。

虛擬機缺乏靈活性：一個以太坊enshrinedVM很可能是一個EVM。相比之下，智能合約rollup可以選擇采用一個更加普遍使用的VM(如，WASM、RiscV、MIPS)或者創建一個新的VM(如，Cairo)。一個自定義的zkVM可能比zkEVM能實現更好的數據壓縮。

更難的預確認：智能合約rollup可以選擇一個中心化的定序者來提供即時(~100毫秒)的預確認來給用戶一個良好的交互體驗。這種快速的預確認使用去中心化的定序系統很難實現，不管是enshrinedrollups還是智能合約rollup。

后發者：由于L1的緩慢和保守性，enshrinedzkEVM將會是所謂的后發者。為了對沖電路漏洞的可能性，可能需要一個冗余的多電路設置或笨重的形式驗證。

TheTrueBlueTJ提問：

理論上，全球支付系統是否有可能使用以太坊來作為流通貨幣？無論是通過L1還是rollup？當然，要考慮到未來可擴展性的改進。

以太坊基金會JustinDrake回答：

完全有可能。目前以太坊可以達到10TPS(每秒交易筆數)，這是一個粗略的數量級。而將來會有3次100倍的增長，將使我們達到1000萬TPS(足夠每人每天進行100次交易)：

100倍增長來自rollups；

100倍增長來自分片；

V神：更多的慈善機構應該接受以太坊捐款:V神在推特表示，更多的慈善機構應該接受以太坊捐款。對于國際交易來說這是一條合法又高效的渠道，最近穩定幣的發展表明有越來越多的方法減少波動性。[2020/9/1]

10年內帶寬增長100倍(尼爾森定律)。

我的論點是，由于網絡效應，最安全的共享安全平臺的需求將趨于飽和。一個合理的走向是，如果以太坊能夠保持經濟安全方面的領先優勢，并同時擴展到1000萬TPS，那么以太坊就有可能作為互聯網的結算層。

AllwaysBuyCheap追問：

帶寬的提高怎么提高以太坊交易速度？更多的區塊空間？

以太坊基金會JustinDrake回答：

在共識中存在著各種計算瓶頸：

磁盤I/O：通過無狀態來移除(以及enshrinedzkEVMs)；

存儲：通過無狀態來移除(以及enshrinedzkEVMs)；

計算：通過enshrinedzkEVMs來移除；

帶寬：根本的。

因為帶寬是根本的共識瓶頸，帶寬的提高可以釋放更多區塊空間。

not_a_disaster提問：

從長遠來看，什么更好？是單個rollup占主導還是有幾個小的rollup方案？

我看到雙方的論點是：

1.一個占主導的rollup意味著用戶不需要橋接資產并且會有更佳的用戶體驗

2.然而，如果有一個占主導的rollup，那么其他L2就沒有意義了。但話又說回來，長期來看，EF團隊一直都只推崇zkRollup(理想情況是具有zkEVM)。

以太坊基金會AnsgarDietrichs回答：

這是個好問題！任何將其吞吐量擴容到一定程度的鏈(L1或者L2)都會使普通用戶無法完全驗證該鏈。L1和L2之間的主要區別在于，L2可以利用其底層的基礎層來彌補這一點：

聲音 | V神：比特幣社區有統一思想 以太坊社區欠缺目的性:1月16日消息，近日，在社區的討論中，Vitalik表示以太坊社區目前缺少目的上的統一性，而比特幣社區擁有非常統一的思想目標。Vitalik稱，雖然以太坊擁有 Defi 和 DAO 等豐富的生態探索，但大家缺乏某種明確的目的性，缺少了一點團結。隨后他用Tezos舉例稱，雖然并不看好鏈上治理，但是Tezos至少決定了一個有意思的方向。[2020/1/17]

1.在zk-rollups上，基礎層保證了狀態轉換的有效性和相應數據的可用性。如果你不能自己處理rollup交易，唯一不能保證的是你可以訪問當前狀態(以便你可以發送有效的rollup交易)。所以唯一的額外信任假設便是存在一個狀態提供者(中心化或去中心化的)。

2.Optimisticrollup引入了一個小的額外信任假設。你不僅需要相信有人在處理rollup交易并使得當前的狀態可用，而且你還要相信在出現欺詐的狀態轉換時，這些處理rollup的實體中至少會有一個實體提交相應的欺詐證明。通常optimisticrollups會給大家一些經濟激勵讓大家提交這些欺詐證明，所以這與zk-rollups的區別很小。

從概念上說，之所以能夠不用過多破壞去信任的情況下擴容rollup，是因為L1和L2之間的關系。只要用戶信任基礎層的狀態，他們就能分辨出正確與不正確的L2行為(例如，狀態提供者的響應總是會附帶一個針對rollup狀態根的證明，這個證明存儲在L1上)。

另一方面，對于基礎鏈，非常重要的一點是每個用戶都能自己處理鏈。如果你不運行自己的節點并向一個外部狀態提供商詢問狀態，那么你就無法判斷所提供的狀態是否真實的。類似地，如果存在惡意的狀態轉換，那么就沒有一個可以解決爭端的結算層——你必須親自選擇信任哪一方。

所有這些原因讓我們決定將以太坊L1變為rollup的結算層，其重點是要讓每個用戶都能輕易地處理交易。我個人對于即將過渡到Verkletrees感到十分興奮，它將允許完全無狀態的客戶端實現(想象一下你的Metamask能夠運行自己的嵌入式節點)。這樣，隨著時間的推移，基礎層就會變成L2生態系統的「信任根」。

希望我的回答能夠解釋為什么rollup的吞吐量有潛力遠遠超過L1，而不需要做不合理的信任權衡。所以我個人預計最后會有吞吐量非常高的L2。然而，是否會有單個占主導的rollup仍待觀察。

以太坊基金會JustinDrake回答：

從長遠來看，什么更好？是單個rollup占主導還是有幾個小的rollup方案？

長期來看，rollup將能夠實現每秒處理數百萬筆交易，所以并行性是有必要的。我們可以設想一種rollup內部并行(如，通過一個多核rollup虛擬機)和一種rollup外部并行(如，同一個虛擬機的并行實例)。

共享安全性的zk-rollups(比如，共享相同數據可用性的zk-rollups)具有同步的可組合性，所以「rollup內部并行」和「rollup外部并行」之間的界限開始模糊，那么最終的結果也不會差太遠。

not_a_disaster提問：

你認為應用專用型L2/rollup存在哪些問題？

如果現在一個擁有大量用戶基礎(1000萬--1億名用戶)的Web2公司想要使用區塊鏈，但仍然想要實現去中心化，那么應用專用型鏈/rollup幾乎是唯一好的可替代選項。

你認為這樣做有什么缺點？

以太坊基金會JustinDrake回答：

你認為應用專用型L2/rollup存在哪些問題？

我鼓勵開發者基于通用型的rollup(比如，Arbitrum、Optimism；很快就是zkrollups)構建應用，而不是部署一個應用專用型rollup。這將加速開發，一起攤銷結算開銷，促進可組合性，減少工具摩擦性。話雖如此，通用型rollup的愿景當然也會有煩惱。

Rollup將會有被攻擊的漏洞。我們已經遭受過數千萬美元損失的交易所攻擊，以及數億美元損失的跨鏈橋接攻擊——預計rollup會有數十億美元攻擊。在EIP-4844或EIP-4488被實現之間，交易費不會像我們希望的那樣低。工具在一段時間內會表現欠佳，網絡效應可能會緩慢發揮作用。

Vitalik回答：

如果現在一個擁有大量用戶基礎(1000萬--1億名用戶)的Web2公司想要使用區塊鏈，但仍然想要實現去中心化，那么應用專用型鏈/rollup幾乎是唯一好的可替代選項。

我覺得這種情況下，他們應該使用?validium。他們會依賴于一個中心化服務器或者一個委員會以獲得活性，但是他們能夠受到區塊鏈提供的安全保證。

AllwaysBuyCheap提問：

為什么在EIP-4844開發的同時，EIP-4488沒有被實施？長遠來看，你們認為哪一種技術會贏，Snarks還是Starks？

Vitalik回答：

STARKs是一種量子證明，它們有更佳的證明時間，在你使用的領域有更多靈活性。

SNARK證明要小得多。我預計前量子、SNARK和在某些情況下STARK的SNARK(具有STARK的優勢但證明尺寸更加小)將會占主導，后量子STARK將會占主導。但是不同的人對此有不同的觀點。

以太坊基金會JustinDrake回答：

為什么在EIP-4844開發的同時，EIP-4488沒有被實施？

正如你所指出的，EIP-4844和EIP-4488并非相互排斥。我傾向于在合并不久后，并且在EIP-4844之前實現EIP-4488。因為EIP-4844需要數年時間才能結出可用的果實。實際上，即便EIP-4844上線主網之后，我們也可能需要等待幾個月，rollup才真正能選擇使用bolob數據。

長遠來看，你們認為哪一種技術會贏，Snarks還是Starks？

長期來看，我們想要的是后量子SNARK。這種先進的后量子SNARK是基于哈希的，碰巧是STARK，即，一種透明的SNARK(「透明」意味著無需受信任初始化)。

egodestroyer2提問：

對于L2開始結算交易并且將業務從主鏈中搶過來，你怎么預測近期、中期和長期的費用市場？

以太坊基金會JustinDrake回答：?????

費用市場波動較大，并且與ETH價格呈正相關趨勢。因此，預測收費市場在很大程度上是猜測的。

短期內(7月、8月、9月)，我預計費用市場會在熊市中保持相對平靜；

近期內(即合并后的幾個月)，我預計以太坊和ETH的熱度將會升溫，費用市場將會顯著增長；

中期來看(即2-3年)，由于rollup被大量采用并且區塊空間的供應大過需求，gas價格可能會暫時平靜下來長遠來看(3-10年)，由于rollup和分片，我預計每筆交易費用很小，但總費用量會很高(可能是10億美元/天)?。

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