Rollup割裂以太坊生態 V神、Matic、Celer等想怎么解決？_ROLL:LAYER

“誰能扛起跨 Rollup 交互的大旗？

三月將會是 Rollup 擴容方案的高光時刻。從進度看各個?Rollup 方案已經蓄勢待發，有些方案已經明確將會在 3 月上線，而 Rollup 擴容方案的上線，將會為行業帶重大影響。

但由于?Rollup 之間難以互通，這就造成了以太坊生態的割裂，不同協議之間難以實現協同性，對 DeFi 非常重要的可組合性也將支離破碎。那有沒有辦法解決這個問題呢？

今天聊一聊幾種想要解決跨 Rollup 交互問題的方案，看看如何將不同 Rollup ?Layer2 擴容方案連接起來，保持協議間的可組合性和協同性。

之前我們已經介紹了 Optimism、ZkSync、Arbitrum 以及 StarkEx 這四種主要的Rollup 擴容方案，這里再進行簡要敘述，以作為背景。

四種 Rollup 方案的詳細內容，可以點擊查看：《四種主流 Rollup 方案及熱門 DeFi Layer 2 進展盤點》。

不同的 Rollup 方案和 DeFi 協議的選擇

目前四種主要?Rollup 擴容方案各自都吸引到了一批生態用戶，其中：

Optimism 吸引了來自 Uniswap、Compound 的目光，更是在主網預啟動之后，得到了合成資產交易平臺 Synthetix 的深度參與。

Curve、StablePay、GitCoin 采用或計劃采用 Matter Labs 的 zkSync 方案作為擴容選擇。

Offchain Labs 所創建的 Arbitrum，有多個 DeFi 項目已開始測試或有計劃使用，包括 Bancor、Bounce、DODO、麥子錢包、Burgerswap、Hop、MCDEX 和 Swapr 等。

StarkEx 一邊，也不乏戰友。去中心化合約交易平臺 dYdX 會使用 StarkEx 所支持的 Layer2 網絡，還有 Paraswap，DeversiFi 等應用，也會使用 StarkEx 的方案。

各 Rollup 擴容方案進展如何？?

Optimism 二月份宣布完成 A 輪融資， 領投方為 Andreessen Horowitz （a16z），將于三月份上線主網。

Cardano創始人：rollups部署正在迅速推進，Midnight將成為首個采用項目:7月23日消息，Cardano創始人Charles Hoskinson提供了關于該網絡rollups部署的更新。一位推特用戶指出，Hoskinson今年在YouTube視頻中兩次談到了rollups，并進一步詢問他具體指的是哪個項目。對此，Hoskinson談到了需要rollups的側鏈項目。他補充說，團隊正在執行一個非常積極的時間表，Midnight將成為第一個用戶。

去年，Cardano開發公司Input Output Global推出了隱私區塊鏈Midnight，它將作為Cardano區塊鏈的側鏈運行。Midnight將利用零知識證明以及私有和公共計算的結合，提供一個無需信任的生態系統，在合規的同時保護敏感的個人和商業數據。用例可能包括財務工作流、醫療保健數據和供應鏈操作等。

據悉，在4月份的一次AMA活動上，Hoskinson暗示將在Cardano上發布ZK-rollups，并補充說一個“美好的計劃”正在準備中。[2023/7/24 15:54:00]

Arbitrum 由學術性研究計劃而肇始，在計劃進入商業化階段時，曾申請專利。團隊近日表示，在征得普林斯頓大學同意后，考慮到項目進入社區成熟階段，將放棄專利。Arbitrum 也公告主網處于即將上線階段。

zkSync 項目的創始團隊 Matter Labs ?也公開了 A 輪融資的信息，“聯合廣場風投（USV）領投該輪，此前的投資者 Placeholder、1kx 和 Dragonfly 繼續參與本輪，除此之外還有 zkSync 的生態合作方參與了投資，其中包括 Aave、Balancer、1inch、Curve、Binance、Coinbase Ventures、火幣、路印、Argent、MYKEY、imToken、Flexa、MoonPay、ripio、ZKValidator、CoinGecko”。Matter Labs 表示，zkSync 將于今年支持圖靈完備的智能合約（Solidity）。

大多數 DeFi 協議都是基于智能合約而創建的，這些智能合約部署在 Layer1 的以太坊上，并通過各自的方式，連接到自己的 Layer2 網絡。

對用戶來說，將資金存入智能合約，開始使用這些 Layer2 網絡，智能合約會記錄所有的交易變化，用戶在 Layer2 網絡上使用，能提升效率，降低成本。

但是如果 Synthetix 和 Uniswap 分別存在于不同的 Layer2 網絡上，那么彼此之間可能就處于各自的孤島，如何交互會成為問題。

公鏈Zilliqa推出Web3游戲和硬件公司“ROLL1NG THUND3ERZ”:2月14日消息，公鏈Zilliqa聯合創始人Max Kantelia宣布推出Web3游戲和硬件公司“ROLL1NG THUND3ERZ”，該公司不僅會扮演游戲工作室的角色，還將為開發人員構建游戲和dApp工具。Zilliqa去年還宣布計劃推出Web3游戲機并將其命名為“Lightn1ng”，Max Kantelia表示未來ROLL1NG THUND3ERZ游戲生態系統不局限于其Web3游戲機，可支持桌面訪問。

計劃在2023年3月31日左右發布Hub。（cryptoslate）[2023/2/14 12:05:36]

如何讓不同的擴容方案連接起來，保持 DeFi 協議最為人所知的可組合性和協作性？?

在幣乎社區的一次線上 AMA 中，Vitalik 提到了目前 Rollup 等 Layer2 方案需要解決的兩個問題：

以太坊的社區很多應用喜歡調用智能合約，比如 DeFi 的項目。但目前的 ZK ?Rollup 不支持智能合約，只支持發幣、交易幣等簡單的應用。這是第一個問題。當我們有支持完整 EVM 的 Rollup 的時候， 我覺得會有更多的用戶搬到 Rollup。

現在 Rollup 相關的基礎設施生態還不多。比如我們還沒有解決不同的 Rollup 之間交易的問題。如果我有一些幣在 ZKsync 怎么把幣搬到路印？首先需要把幣從 ZKsync 的二層提取到以太坊底層，然后再轉移到 Loopring 的二層賬戶。如果這樣做了，交易費會不會特別高？

現在以太坊上會有很多用戶體驗方面的挑戰（問題）。但我覺得6個月之后很多這些問題都會解決。?

那么如何解決？

幾天前以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 提了個想法，將不同的第二層擴展解決方案連接起來，這樣它們就可以相互“交談”，以保持 DeFi 協議的可組合性和協同性。

假設存在兩個 Rollup：A 和 B。用戶 Alice 想要將 Rollup A 上的一些代幣，換成 Rollup B 上的另外一些代幣。假設存在兩種情況：

Rollup A 和 Rollup B 都能夠支持合約

以太坊ZK Rollup擴容方案Hermez上線USDT:Hermez Network上線USDT穩定幣。通過在Hermez上推出USDT，以太坊上的Gas費壓力有望減輕。此前消息，以太坊ZK Rollup擴容方案Hermez Network正式上線。這意味著Hermez的主網已經啟動，用戶現在可以以更低的Gas成本轉賬。（Cointelegraph）[2021/4/19 20:36:52]

只有一個 Rollup 支持智能合約，另一個 Rollup 只支持簡單的轉賬。

第一種情況，社區也有一份提案，名為 "Hop: Send Tokens Across Rollups(Hop: 跨 Rollup 發送代幣)"，地址見：https://ethresear.ch/t/hop-send-tokens-across-rollups/8581。

Vitalik 的提案，針對第二種情形，即：如果 RollupA 只支持簡單的轉賬交易，而 Rollup B 支持智能合約。

V 神提議，有一種簡單的方法，可以將這些各自孤立的合約網絡連接起來。

“假設有一個交易中介，名為 Ivan（當然有很多中介可以選擇，這里只是舉例）。Ivan 在 Rollup A 上有一個帳戶 IVAN_A (他完全控制該帳戶)。Ivan 也有一些資金存入到 Rollup?B 上的智能合約 IVAN_B 中。”

設想有如下的操作：

Alice 向?Rollup A 上的 ?IVAN_A 賬戶發起一筆交易，轉賬到 Rollup B 上的賬戶：ALICE_B。（Alice 在?Rollup A 上轉給?IVAN）

Ivan 能怎么辦呢？他會通過 IVAN_B 賬戶，發送一筆交易，將扣除了手續費之后的代幣數量，發送到 ALICE_B 這個賬號中。

在第一步之后,第二步可以立即進行。如果 Ivan 證明第二筆交易跟第一筆交易之間的差異非常小，那么甚至可以在合約里設置規則，允許收取更高的費用。

“最壞的情況”是 Ivan 沒有像預期的那樣向 ALICE_B 發送代幣。在這種情況下，Alice 可以等待 Rollup?A上的交易確認，然后通過其他途徑獲得 Rollup?B 上的代幣用來支付跨 Rollup 傳輸的手續費，然后她自己就可以 claim，獲得資金。

Synthetix完成Rollup主網升級:據Synthetix團隊消息，今天早上Synthetix進行 Optimism Rollup主網升級，升級時L2充值和L2 mintr交易暫停30分鐘。目前升級已經結束，服務已經恢復。[2021/3/1 18:03:09]

按照 V 神的解釋，用戶 Alice 可以直接在 Rollup B 上完成。只需要讓 Rollup B 可以獲得在前一 批 Rollup 記錄之前的 L1 上的相應 hash 記錄，然后 RollupB 就能夠記錄下來 Merkle 分支，能夠在 Rollup 里驗證。

通俗來說，通過技術方式能夠確保用戶 Alice 在 Rollup A 上交易確認之后，可以有方式安全的在 Rollup B 上領取到對應的資金（支付了手續費之后），避免因為其中某一個或者幾個交易中介出現問題，導致資金受損。

無論這個交易中介 Ivan 是誰，為什么別人會選擇轉給他代幣，這些可以暫時不管；這里的含義是，存在連接層，讓存入到各類孤立的 Layer2 智能合約上的資金保持同步，實現跨 Rollup 轉賬的功能。

具體的實現細節，可能要了解在 Rollup B 上的合約 IVAN_B 的規則了。遵從下面的設定（為便于理解有所刪減）：

如果任何人發起一個交易，發送若干數量的比特幣到 IVAN_A 這個賬戶（存在 Rollup A上），在 memo 中，包含了目標地址的信息。那么，在若干時間之后，他們可以向合約 IVAN_B 發送一筆交易，該交易包含了轉賬的證明，該證明能夠將對應數量的比特幣提到在 Rollup B 上的目標地址之中。

提款要經過一些延遲(例如，1天的時間)，是為了確保對應的轉賬批次和索引可以記錄到 Rollup A 的 Layer2 網絡之中。

當 Ivan 在 IVAN_A 收到資金時，他可以自己將代幣發送到目標地址。他可以通過 IVAN_B 合約發送交易。

在這種情況下， Ivan 充當了結算商的角色，可以收取一定的轉賬手續費，讓 Rollup A 這個只支持簡單轉賬交易的Layer2 網絡，和可以支持智能合約交易的 Rollup B，能夠連接起來。而通過轉賬證明、Merkle 索引等方式，也確保用戶資產能夠在轉移過程中不會遇到損失。

結算商充當了跨 Rollup 轉賬的協作角色

Ivan 自己也需要進行內部結算，畢竟有可能在某個 Rollup 上會耗盡資金。比如，用戶一直在通過 Rollup A 向 Rollup B 轉賬，需要通過 Ivan 在 Rollup B 上的儲備資金轉給用戶所指定的地址。這時候 Ivan 這類交易中介，就需要進行內部結算了，也因此這提案的限制，會要求 Ivan 這類中介商持有大量的資金在賬戶之中，以便服務用戶需求。

L2Lab發布基于ZK-Rollup的Uniswap版本:金色財經報道，專注于Layer2協議的L2Lab團隊發布了ZKSwap項目，該項目基于ZK-Rollup技術，在以太坊的二層網絡上實現Uniswap的功能，可以實現無摩擦和實時兌換功能。

ZKSwap （ZK-Rollup based Swap）是一套全新的基于Zkrollup技術的兌換協議，通過Zk-Rollup技術把所有的ERC20 token轉移到Layer2上面，基于不斷生成的零知識證明來保證Layer1和Layer2狀態的一致性，從而讓所有的兌換在Layer2上發生，可以做到零GAS費用的實時兌換（不再要等待一個區塊時間），并且具備無限的拓展性，擺脫以太坊TPS和區塊確認時間的限制，并同時實時掌控自己的資金安全。[2020/9/22]

我們用法幣舉例，或許能更好理解。如果你從工商銀行向建設銀行的卡轉賬，盡管 ATM 機上顯示立即變更了，但是實際的結算過程是每天進行一次，只有在工行結算后，才將實際的資金轉給建行，更具體來說，是通過在央行的結算賬號之間進行的。

同樣的，從支持智能合約的 Rollup B 向只支持普通轉賬的 Rollup A 發起轉賬交易，也是類似的操作。

Alice 發送代幣至合約賬號 IVAN_B, 并附上了目標地址；

若干時間之后，Alice 可以將資金取回；

不過如果中間 IVAN 這個中間商能夠提供證明至智能合約 IVAN_B, 附上鏈上的轉賬記錄等信息，證明自己已經將資金在 Rollup A 上轉給了 Alice，那么，Alice 就不能再取回資金了。這時候，跨 Rollup 轉賬完成。

至此，我們大致理解了 Vitalik 提案之中所提到的跨 Rollup 轉賬原理，并且只需要其中一個 Rollup 支持智能合約即可實現，主要引入了 IVAN 這一中間商來支持跨 Rollup 轉賬。

至于如何設置限定，避免中間結算層的資金不足和浪費、以及轉賬的 Memo 應該如何設定等技術細節，可以查看 Vitalik 的提案所述: https://ethresear.ch/t/cross-rollup-dex-with-smart-contracts-only-on-the-destination-side/8778。

上文中，我們還提到過另外一個場景：兩個 Rollup，比如 ZKSync 和 Optimism，都支持智能合約，那么如何實現跨 Rollup 交互？

Hop 團隊成員 ?chris whinfrey 1 月 24 日在 ETH Research 論壇發了一篇帖子，介紹 Hop 如何跨 Rollup 進行去中心化的代幣轉賬。

內容如下：

Hop protocol 提供了去信任、可擴展的跨 Rollup 通訊橋。致力于：?

快速輕松實現跨 Rollup 代幣轉移

可以快速從 Rollup 中退出

最終實現跨 Rollup 合約調用的功能

在 Hop 團隊看來，對于解決跨 Rollup 可組合性問題，他們提供了廣泛的解決方案，通過雙管齊下的方式實現：

創建一個跨網絡橋接代幣，可以快速而經濟地從一個 Rollup?移動到另一個 Rollup?，或者在 Layer1 上創建，支持領取對應的底層資產。

使用自動做市商（AMM) 在每個 Rollup 上的每個橋接代幣和其對應的代幣之間進行交易，以便動態定價，并讓整個網絡的流動性再平衡。

換句話說，借助于一個錨定代幣（比如 Bridge），在多個 Rollup 上都有部署，也可以在 Layer1 的以太坊網絡上部署并支持 Layer1 跟 Layer2 ?的 Rollup 上的 Bridge 代幣的1：1錨定兌換。

如果用戶想要從 Rollup A 轉賬 100 個 BTC 到 Rollup B 上自己或者他人的賬號中，那么，就有如下的過程：

首先，在 Rollup A 上，通過 AMM 將這 100 個 ETH 兌換為 Bridge_A 代幣，即橋接代幣；

交易確認之后，Rollup B 上通過 AMM 將 Bridge_B 代幣兌換為 100 個 ETH 代幣，然后轉給用戶所指定的在 Rollup B 上的對應地址；

由于 Bridge_A 和 Bridge_B 都是同樣的代幣，只是起到了跨 Rollup 橋接的作用，他們的比值是 1:1 錨定的。如果有價值波動，套利者會進行無風險套利，搬磚搬平差價。

Hop 目前已有測試網上線

https://hop.exchange/send。

除了上述方案之外，Celer 跟 Matic ?Network 的方向我們也一并聊聊。

Celer 的 Layer2 方案：原地擴容

國產 DeFi 項目 Celer 提出了個新的思路，稱為“原地擴容”，原地的意思就是，讓 DeFi 項目繼續在 Layer1 即可，不需要專門去 Layer2 另外部署專門的版本，即可通過 Celer 的方案--Layer2.finance, 實現擴容。

根據 Celer 團隊的介紹，在該場景下，用戶的資產存放在 Layer2 鏈上(Celer 從基于 Optimistic Rollup 的方案開始，后續擴展升級，支持 ZK Rollup），然后用戶發送指令，告訴 Layer2.finance 協議自己的操作要求，指明將自己的多少資金、存放到哪些 DeFi 協議中，比如 Curve、AAVE、Compond 等位于以太坊 Layer1 網絡上的 DeFi 協議。

通過這種方式，Layer2 充當了命令代理，用戶存儲資產 + ?發送指令即可，而具體的業務邏輯，則仍然是交給了 Layer1 上的 DeFi 協議執行。而不同用戶的命令，可以通過合并交易的方式，更經濟的與 Layer1 合約交互。

該方案預計在3月份上線。

Matic Network 品牌重塑：Polygon?

Polygon 原名為 Matic Network，則走了另外一條路，定調為 Layer2 聚合器，通過兩種方式實現擴容：

依賴以太坊網絡，借助對應網絡上的驗證者，并支持 Matic Plasma、zkRollups、Optimistic Rollups、Validium 等方案。

建立自己的子鏈體系和獨立的驗證節點，自行負責自己的安全性。這一方向，目前已經上線的是 Matic PoS 鏈。

Matic Network 升級之后的方案走得更遠，除了依托現有生態之外要獨立建立自己的生態體系，所付出的努力也要更多。據統計，目前有 80 多個 DApp 部署在 Polygon 上，涵蓋 DeFi、NFT、游戲等領域。

按照當前的進展，Matic Pos 鏈和 Matic Plasma 方案已上線，而目前還未支持 zk Rollup 和 Optimistic Rollup，這些方案會在未來上線。限于篇幅，對 Polygon 不再展開。Polygon 鏈接見：https://polygon.technology/

三月份會很熱鬧，Arbitrum、Optimism 的主網上線，標記著我們目前處在 Rollup 等 Layer2 方案的爆發前夜。Layer2 方案爭奪用戶的舉措，會成為三月份以及上半年的一大母題。

而不同 Layer2 (具體來說 Rollup）之間如何兼容，避免破壞 DeFi 的協作性？目前見到的這幾個方案，其實也都在摸著石頭過河。Vitalik 的提案，Hop 的實現，以及 Celer 的創意，或許能夠解決各自設想中的問題，但是跨 Rollup 實現 DeFi 的調用組合，仍然是個擺在前方的大難題。

另一方面，最近 Sushi 等協議在多條鏈上部署的動作，或許預示了另外一種可能性，跟 Hop 方案之中所提到的類似，借助于 AMM + 協議自身代幣的方式，或許許多 DeFi 協議會先嘗試在內部打通不同 Layer2 網絡及 Layer1 之間的隔閡，形成閉環。

也許未來隨著更多 DeFi 加入 Layer2 的行列，更廣泛意義的 DeFi 聚合器巨無霸將會出現，現在還只是剛剛開始，讀者朋友們不妨多想想多看看。

參考資料：

https://mp.weixin.qq.com/s/2HYIsxnUaovKYs19xQ_KbQ

https://www.trustnodes.com/2021/03/02/vitalik-buterin-proposes-cross-rollup-scaling-solution

https://www.chainnews.com/articles/872971457746.htm

https://hop.exchange/whitepaper.pdf

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