Rollups是处理链下执行的区块链扩展解决方案。随着比特币层日益受欢迎，开发人员现在正在努力将Rollups引入比特币。让我们更仔细地看看今天的比特币Rollup景观。
比特币在某些方面表现出色。例如，它擅长以分散的、防篡改的方式存储数据，并且擅长解决拜占庭将军问题 。
但比特币在很多方面表现不佳。例如，比特币不擅长一次性存储大量数据。事实证明，当你在分散网络节点上复制数据库时，网络会变得越来越难以控制，网络和数据库越大，情况就会变得越糟。
这导致了有限的区块空间和有限的吞吐量。每个比特币区块的最大大小为4MB，比特币以每秒约7笔交易的吞吐量而闻名。这使得区块空间变得昂贵。例如，今年1月，一名用户花费了64,000美元来铭刻仅有9MB的数据在比特币上。
有限的区块空间和吞吐量在数千人使用比特币时是可以接受的大多数情况下，人们并不会花费64,000美元来使用比特币但如果你想要将比特币扩展到支持数十亿用户，那么以当前状态的比特币是无法实现的。
Rollups是解决这一可扩展性问题的一种方法，其背后的思想很简单：如果你将执行链下并将链下交易捆绑（或Rollup）成批次，然后一次性将这些批次发布到链上，会发生什么？
这大大减少了需要在链上存储的数据量，使得这些交易更便宜，使整个网络更具可扩展性。
然而，事情并不是那么简单。Rollups只是解决可扩展性问题的一种方法，与其他设计（如侧链和状态通道）一样。Rollups通常与独立侧链不同之处在于，Rollups将数据可用性推到L1，而这对于侧链并非必需。Rollups和侧链与状态通道的不同之处在于，状态通道不是完整的区块链：它们没有全局状态，这意味着没有智能合约。每个单独的通道是私有的，只有在通道关闭后，更新的状态才会回到L1。
与任何扩展解决方案一样，Rollups伴随着一系列权衡。Rollups的主要挑战在于验证发布到L1区块链的交易批次是否准确。如果数据不完全在链上，你如何相信它呢？
有几种设计方法可以回答这个问题。
在看待Rollups的实现时，目前有两种主要变体受到市场青睐：有效性Rollups和乐观Rollups。
在有效性Rollup中，用户在链下（在Rollup上）执行一堆交易，然后一旦交易被处理，有效性证明将提交到L1。这个有效性证明总结了这些交易如何改变了区块链的状态。这个证明会自动验证，并且任何人都可以对其进行审计和验证。由于其性质，有效性Rollups可以防止无效交易。
在乐观Rollup中，用户在链下（在Rollup上）执行一堆交易，然后这些交易被处理并批量提交到L1。在这种构造中，L1假设这些交易是有效的（一种乐观的看法），只有在受到质疑时才会被证明无效。乐观Rollups通过让诚实用户在指定时间窗口内提交欺诈证明来挑战交易结果。由于其性质，乐观Rollups允许无效交易。
这两种不同的设计方法有许多影响。首先，有效性Rollups被认为是最佳的，并且具有较少的信任假设，但从技术上来说，它们要难得多。有效性Rollups是一项前沿创新领域，在 以太坊zkRollup 中已经受到关注。
另一方面，乐观Rollups更容易实现，但它们有额外的信任假设。鉴于用户可以在一定时间窗口内挑战交易，这意味着提款时间更长，影响了用户体验。
Rollup设计的另一个重要变体涉及数据可用性和结算。这两个概念描述了Rollup在L1上存储信息的方式和程度。
数据可用性被定义为任何网络参与者（节点）独立验证一个区块是否有效的能力。当一个Rollup项目声称使用比特币进行数据可用性时，他们是在说Rollup在比特币上存储了足够的信息，以便任何人都可以独立验证Rollup处理的区块是否有效。
另一种描述方法是，你可以仅通过查看比特币上的信息来重建L2的状态（在这种情况下是Rollup）。值得注意的是，有几种数据可用性的方法，从完全链上到完全链下等各种方式。
这也是Rollups与侧链不同的另一方面。例如，Stacks区块链采取了不同的方法。在Stacks下，区块哈希存储在比特币L1上，这意味着任何比特币L1上的人都可以验证最新的Stacks区块是否有效。然而，在比特币上没有足够的信息来重建Stacks的链状态。我们认为这种数据可用性水平并不是必要的，甚至不是比特币优质区块空间的良好利用，因为只要Stacks网络中有任何价值，Stacks矿工都将维护Stacks网络的副本（数据）。
结算指的是交易何时被确定为有效的过程。例如，一些Rollup设计使用智能合约作为回到L1的桥梁。这个合约用于处理和生成链下Rollup交易的证明，L1区块链用于共识、结算和数据可用性。在这种设计中，合约是真相的来源，所有验证都在L1上进行，这个合约作为链下Rollup的桥梁。
其他设计采用主权方法，其中主权Rollup使用L1区块链进行数据可用性，而不是结算。这意味着Rollup节点在Rollup上排序和结算交易，只有数据在L1链上可用。主权Rollups在设计上更接近侧链，唯一的区别是并非所有侧链都使用L1进行完整的数据可用性。
由于这些设计差异，1）主权Rollups相对于乐观和有效性Rollups具有较小的链上印记（使它们更便宜使用），2）主权Rollups可以独立于L1链运行（使它们模块化），3）主权Rollups不像其他Rollup设计那样继承L1的安全性（这并不是一件坏事，但它确实引入了不同的信任假设）。
在过去几年中，Rollup的概念变得越来越受欢迎。值得注意的是，以太坊已经采用了Rollup架构，并引领了行业的发展。以太坊的Rollup网络，如 Arbitrum、Optimism、Loopring、Starknet和 Polygon 都受到了强烈的认可，并为繁荣的以太坊生态铺平了道路。其他生态系统已经注意到这一点，现在也在努力将Rollup引入不同的L1，包括比特币。
比特币Rollup是比特币区块链的扩容解决方案，它将链下交易捆绑在一起，并将其发布到比特币L1以进行结算。比特币Rollup可能是将比特币扩展到数十亿用户的手段，但它们仍处于研究和早期开发阶段。
以太坊Rollup和比特币Rollup之间的一个关键区别是，以太坊Rollup在以太坊L1上拥有虚拟机的优势。这意味着大多数以太坊上的Rollup使用以太坊区块链作为数据可用性层和共识层（这意味着Rollup交易的有效性是由在以太坊L1上运行的逻辑决定的）。
正如Hiro的主席MuneebAli所说，今天的比特币Rollup 需要一个可信的设置 ，因为比特币上没有虚拟机。这意味着比特币L1无法解释Rollup证明的有效性。比特币上的Rollup项目已经以尽可能最小化信任的方式开发出了聪明的方法。
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