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区块链扩容之侧链 vs Rollup，你真的了解嘛？

元宇宙信息情报处

2023-07-26

导读：区块链的可扩展性解决方案真要细分起来，可以分为两大类：侧链和 Rollups！侧链和 Rollups 它们的底层方法上、设计理念上有所不同的。

随着区块链网络的普及和用户数量的增加，传统的区块链网络（如比特币和以太坊）可能面临处理速度慢、交易费用高以及拥堵等问题，为了解决这些问题，一些可扩展性的解决方案应运而生，例如Polygon、Optimism、Arbitrum等等

但你真的了解吗？其实有关区块链的可扩展性解决方案要细分起来，可以分为两大类：侧链和 Rollups！

侧链和 Rollups 它们的底层方法上、设计理念上等是有所不同的。

下面情报处就带大家了解一下 Rollups 和侧链，并探讨它们俩有什么差异。

什么是侧链？

侧链是与主链并行运行的区块链网络，一般侧链是通过一个跨链桥与主链连接，在两个网络之间可以转移资产以及传递数据（如合约状态、Merkle 证明和特定交易的结果）

侧链能够在不依赖主链的情况下结算完成交易，因为大多数侧链都有自己的共识机制和验证者，也就是说你主链用pow，我侧链可以用pos，都是可以的。

不过这也意味着桥接到侧链上的资金其安全性取决于加密经济激励，也就是对验证者的奖惩，如果它好好干就有丰厚的奖励，不好好干就罚没质押的“本钱”。

侧链的类型

1.EVM 兼容侧链：这种侧链保留了以太坊的大部分特性，使用 Solidity 等以太坊虚拟机（EVM）语言编写的智能合约，简单来说就是大多数在以太坊上部署的智能合约也可以在侧链上运行。Avalanche、Fantom、Celo 和 Palm 都是 EVM 兼容的侧链。

2.非 EVM 侧链：与 EVM 兼容的侧链不同，非 EVM 侧链通过不同的虚拟机架构来实现，就是说它无法直接运行以太坊原生的智能合约，需要重新构建大量的代码。开发者在这类侧链上构建应用程序时需要学习其他编程语言（如 Rust 或 Golang）。NEAR、Solana 和 Algorand 是非 EVM 侧链的示例。

3.提交链：提交链会定期向主链提交加密承诺以更新其最新状态，这个加密承诺是提交链将最新状态转化为一个固定长度的加密哈希值。

4.乐观侧链：乐观侧链会定期将区块头提交到主链上以更新状态。

这里要说明的是提交链和乐观侧链都是依赖主链提供一定的安全保障，虽然主链无法验证这些状态证明或区块头，但主链会通过一个智能合约，该合约负责处理侧链验证者的奖励、质押、轮换和惩罚。

如果验证者有违规行为，任何人都可以向智能合约提交证据，随后收走该验证者的质押代币。

什么是 Rollup？

Rollup 本意就是卷起的意思，简单来说就是把以太坊主网上大把交易“拿过来”放到其他更快、更便宜的网络上处理，最后只需要把结果放回到以太坊上就可以了。

对以太坊来讲，多笔交易变为一笔交易，运行速度无疑是成倍提升。对用户来讲，借助Rollup可以选择更省钱的方式执行交易。

Rollup 的类型

1.乐观汇总：在提交区块时不会计算任何的有效性证明，因为它默认所有的交易都是正确无误的，不过一点安全措施都没有，用户怎么放心呢！所以乐观汇总就设置了一个“挑战期”，在此期间挑战者可以对某个交易的结果提出质疑，经验证后确实有问题，验证该交易的验证者将会受到惩罚，挑战者会获得奖励。Arbitrum 和 Optimism 是乐观汇总的示例。

2.零知识证明：它是指证明者能够在不向验证者提供任何有用信息的情况下，使验证者相信某个结果是正确的，简单来说就是不需要提供这笔交易的任何额外信息，就能向其他人证明这笔交易是否合法，而整个过程完全交给数学自动验证，无需再像乐观证明那样专门设定一个挑战期限，效率更高。Loopring、Immutable X、ZKSync、ZKEvm是零知识证明的示例。

侧链与 Rollup 有何不同？

吞吐量：侧链通常可以处理更多的交易，因为它们不依赖于主链的共识机制及数据的可用性，而Rollup则受到主链数据带宽的限制。
交易费：侧链上的交易可能比Rollup上的交易费用更低，因为侧链交易在自己网络上就已经结算了，不涉及主链，而Rollup的交易数据会在主链上捆绑并进行确认，相比之下会产生较高的交易费用。
交易速度：侧链要比Rollup的交易速度快，因为侧链在自己的共识机制下就已经确认交易了，而Rollup在将交易数据汇总之后，还要再提交到主链上进行验证和确认。
安全性：在Rollup上桥接合约的资金由主链保障，减少了用户的信任假设，而侧链桥接合约的资金安全性取决于其设计。