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专访 Vitalik Buterin:简述 Rollup 等以太坊 Layer 2 方案差异及取舍

原文标题:《AMA 对话以太坊创始人 Vitalik》

采访:潘致雄,链闻研究总监

整理:ECN Esther

以太坊扩容在社区中的讨论如火如荼,多个解决方案正在加紧开发,并有望在今年全部上线主网。在整个以太坊 Layer2 方案爆发的前夕,imToken 联合 ETHPlanet、EthFans、ECN、上海前沿技术研讨会和 HiBlock 等多家优秀的以太坊生态社区与公司,共同策划一场以太坊扩容主题系列活动。

4 月 23 日举办了第一场活动:Rollup – 以太坊 L2 扩容新范式杭州线下 Meetup。以下是本次 Meetup 对话以太坊创始人 Vitalik 的 AMA 实录文字版本。

潘致雄: 现在 EVM 的兼容性可能会成为公链或 Layer2 的一个非常重要的竞争力。那很多的交易所公链,就比如说 BSC、HECO,他们都利用自己的用户或整体的资源,可以提供一个相对以太坊而言去中心化程度更弱一些,但是性能、TPS 以及用户的接入成本更低的公链。其实从长期来看,无论是 xDai 或者 BSC、HECO 这些侧链或者公链来说,他们产生了这种以 EVM 为主的兼容性的攻略生态有没有可能成为未来的一种公链生态体现形式?以及 BSC 或者是 xDai,它们有没有可能未来会反哺到这个以太坊生态,最终会让以太坊整个生态受益?

Vitalik: 好,明白了。现在的问题是那种可以扩展的、有特别高的去中心化的、兼容 EVM 的区块链是没有的。现在有以太坊的力量了,还有 Matic 和 xDai 其他的侧链项目。还有跟以太坊完全没有关系的项目,比如 BSC,这种有很多。现在以太坊的交易费还是特别高的。有些应用跟以太坊交易费的高低是没有关系的。但有很多的应用的确是需要更低的交易费。现在没有什么特别好的去中心化的方式。所以现在很多人开始在看侧链和其他的链的项目。

但是,这只是现在的情况。明年和后年,Rollup 的项目大概都会上线。还有,我们会有以太坊的分片,所以明年我们会有一些支持 EVM 的链,但是我们还有基于以太坊的第二层的链。基于以太坊的第二层的链有两个最大的优点,第一个是安全。如果你在做自己的链,可能有 20 个、100 个节点,但要有 5000 个、1 万个节点很难。如果你做一个 Rollup,或者做跟以太坊有直接连接的平台,你可以得到以太坊网络的安全标准。第二个优点是如果你跟以太坊的生态有紧密的连接,你可以得到以太坊网络效应的一些好处。不过。你在这些链上做一个应用,你会有自己的生态。这些生态和以太坊的的生态的连接会有问题。

潘致雄: 第二个问题是与开发者相关的,因为我们看到越来越多 Layer2 的项目可能会在接下来的这几个月里面马上就上线了。但是其实我们和很多包括国内的开发者去聊 DeFi 项目的时候还是在疑惑到底是选哪个 Layer2?或者是有这么多选择,包括 State Channel、Plasma、Rollup 这么多可以选,包括侧链也是。对于 DeFi 的开发者,或者是想进入以太坊生态的普通开发者来说。在这样一个多 Rollup、多 Layer2 的场景下,对他们有没有什么建议,以及他们可以从哪些角度去考虑该选哪些作为他们的新方向?

Vitalik: 第一个问题是你选支持 EVM 的还是不支持 EVM 的项目。现在有一些不支持 EVM 的第二层项目,因为它们更简单,所以它们很多都上线了,包括路印、zkSync、还有 OMG 的 Plasma。如果你在做一个很简单的应用,包括一个代币相关的或者 NFT 相关的那种东西,其实你不太需要支持 EVM。现在做,你可以选择一个不支持 EVM 但已连接主网的 Layer2。

但是如果你在做一个更复杂的东西,或者你已经有一个基于以太坊的应用,你很可能需要一个支持 EVM 的 Rollup。其实你可以选择另一个程序应用或环境,但是现在 EVM 有一个很大的生态,有很多的合约和代码,所以用支持 EVM 的 Rollup ,你的工作会更简单。如果你选择一个支持 EVM 的 Rollup,你有很多选择,你有 Optimism、Arbitrum、zkSync,它们支持 EVM,还有一些其他项目。

我觉得 Optimistic 的 Rollup 会更安全,因为零知识证明还是比较新的技术。它很复杂,没有很多人特别懂怎么看 zkSNARK 电路的代码。但是如果你在看 Optimism 和 Arbitrum 的代码,两个都是比较简单的。所以,我觉得短期 Optimistic Rollup 有问题的可能性更少,但是长期 ZK 的 EVM Rollup 更好。但长期可能是 3 年、5 年、8 年,现在的 Optimistic Rollup 项目以后可能也会变成 ZK Rollup。现在如果你想用一个支持 EVM 的 Rollup,我觉得 Optimistic Rollup 是更安全的,我也觉得更大可能它们真的会上线,不会有那种拖延到明年或更多的问题。

那 Optimism 和 Arbitrum 之间,我个人特别尊重这两个团队,我也知道现在有更多 Optimistic Rollup 的团队,我觉得大家需要继续看它们的进展,看这些项目,它们的社区和发展是怎么样的。

潘致雄: 好,谢谢。那下一个其实想聊一下关于刚才聊到的 zkPorter 这个话题。因为他们最快两、三个月之后就会发布上主网。那 zkPorter 这套方案其实相当于就是把数据可用性放到了链下。这块其实它有点像是以太坊 2.0 的分片,也是把数据可用性放到了链下。想问一下这两者有没有可比性,以及它的方案和以太坊 2.0 的分片方案到底怎么来进行比较?有哪些比较点?

第二个问题是如果说 zkSync 能在八月准时交付并且上线的话,那对于开发者来说,他们选择 Optimism 有没有什么其他的优势。因为从长期来看肯定是 zkSync 的安全性会更高一些?

Vitalik: 其实我有点担心 zkPorter 的数据可用性的方法,因为不管是在以太坊的分片还是由整个网络在支持的数据可用性,如果你不能成功攻击以太坊的链,你没有办法攻击一个分片的数据。但是 zkPorter 的数据可用性方法不是以太坊的链支持的,而是它们的一些节点支持的,所以要攻击它们的数据可用性会更容易。其实我觉得你对比它们的 zkRollup 和它们的 zkPorter,它们的 zkPorter 可能会更便宜,但其实在一个 Rollup 上交易已经很便宜了。因为现在在主网发一个交易是要大概 20 块人民币,发一个 Rollup 上的交易今年会是 0.2,明年或者 2.0 分片的时候会是 0.002 或 0.0002,所以在 Rollup 上的交易费会很低的。所以一个链下的、它们自己数据可用性的平台其实我觉得是没有必要的。

第二,如果他们成功在 8 月上线,它们会有什么优缺点。zkRollup 一个比较大的优点是你在提款的时候没有 Optimistic Rollup 的等待期。在 Optimistic Rollup 里,如果现在你提款,你要等 7 天。其实 Optimism 和 Arbitrum 等一些其他团队,他们在用一个第二层的方法来解决这个问题,就是如果你现在提款会有一个 Liquidity Provider (流动性提供者),在你提款的时候他就给你提供币,然后这个 Liquidity Provider 会等 7 天的时间。

但 zkRollup 不需要担心这些问题,用户体验可能会更好。但是如果 Optimism 和 Arbitrum 这些团队成功做出 Liquidity Provider 的机制,Optimistic Rollup 就可以避免等待期的问题。它们 8 月份上线,我觉得它们最大的缺点是安全漏洞风险会更高,这个问题不是他们团队的问题,而是 zkSNARK 的技术是很新的,更复杂的,懂 zkSNARK 代码的开发者更少,所以更大可能存在他们没有发现的问题。但这是现在的缺点,3 年后、5 年后,他们有更多的时间去确认他们 zkSNARK 的 EVM 是没有问题的,生态会更成熟。所以这是短期的缺点,长期 zkSNARK 的优点是很大的。

潘致雄: 谢谢 Vitalik,那最后一个问题:问一下关于 Layer2 更广泛的一些用途上面。因为,我们看到以太坊现在更多都是在 NFT、DeFi 或者是支付相关的一些应用场景。但是以太坊的一个初心其实并不只是想做纯金融相关的一些业务。但事实上它现在成为了一种金融的结算层,对吧,最近看到数据都超过 PayPal 了,从结算的这个金额数据来看。所以说,我们有没有可能看到一些非 DeFi 相关的一些更多通用的应用场景在 Layer2 上产生或者爆发?而且你这边有没有看到过一些有意思的这种项目?有可能是在 Layer2 这种低成本以及高 TPS 的场景中能发挥出作用的?

Vitalik: 嗯,明白了。我觉得现在 Rollup 没有很大的挑战。以太坊变成一个金融为主的项目的原因就是,现在的交易费是很高的。金融的项目是可以支付起这些费用的。但是,如果你在做一个非金融的项目,你现在就没办法去支付这样的交易费。那 Rollup 的交易费是更低的,所以我觉得有很大的可能,在 Rollup 会看到这些应用。那其实我们现在就可以看到这些情况,如果你去看一些比较成功的以太坊生态的非金融项目,比如 Dark Forest,有一部分还是在以太坊主网上的,有一些搬到了我们的测试网(Rinkeby、Ropsten 等),有一些搬到了侧链(xDai 或 Polygon)。所以我们有 Rollup 的时候,就会有更多这种非金融的应用,它们会搬到 Rollup。

一个比较重要的例子是 ENS。我觉得 ENS 是以太坊生态现在最成功的非金融应用。现在有很多人有 ENS 域名,但现在做一个 ENS 域名或者更新一个 ENS 域名变得特别贵,所以应用性变得很难。但是如果 ENS 或者 ENS 的一个部分可以搬到 Rollup 里面,就会解决这个问题。

观众提问一:现在我们看到这么多 Rollup,那么在 Layer2 的这个技术的方案里面,目前最关键的,最需要解决的问题是什么,就是他们现在有没有遇到什么比较大的问题,哪些挑战?

Vitalik: 嗯,明白了。我觉得现在这些 Rollup 没有很大的挑战,但是有挺多较小的挑战。可能有 100 个小问题,而且如果他们没法解决这 100 个小问题,那么 Rollup 的性能和用户体验就会特别不好。但是如果他们能解决,就比如,100 个问题中的 50 个或者 80 个,那用户的体验就会特别好。比如有一个问题是我以前提的,Optimistic Rollup 的提款问题。就是从 Optimistic Rollup 里提款需要等一周的时间。所以他们想做一个 Liquidity Provider (流动性提供者)的机制,帮用户提取得更快。

第二个例子就是,如果这些 Rollup 在开始特别成功,在里面的 TPS 可能会很高,就比如,一个 Rolllup 里面可能会有 100 个 TPS 或者 300 个 TPS,那这些 Rollup 里面的节点,会有同步的问题。因为还是有 gas 的那种节点需要去处理这些 Rollup 里面的交易。所以现在大家还没有特别关心这个问题,因为在一个 Rollup 里面有 100 个 TPS ,就是如果他们有这个问题,意味着他们的 Rollup 已经是特别的成功了。但是当他们这么成功时,那么他们的节点需要有更多的效率。这是第二个问题。

第三个问题就是,如果我们扩展性的未来,不止有一个 Rollup,而是有多个 Rollup,有 Optimism、Arbitrum、Loopring 等,那 cross-rollup 交易的问题就会变得特别重要。比如我现在在某个 Rollup 里面有一些资产,我怎么可以把我的资产搬到另一个 Rollup。其实我也想过这个问题,有一天我需要给我一个朋友付一些 ETH,可能是 0.05,可能是 0.03,但是现在的交易费是挺高的,我的朋友有一个 Loopring 的账户,我也有一个 Loopring 的账户,但是不够 0.03,而我 zkSync 的账户有 0.1。但是在这个时候我没有办法在 zkSync 里面把我的 0.1 搬到 Loopring。当然,我可以从 zkSync 里提款出来,然后在 Loopring 上进行存款。但这需要耗费较长的时间和较多的 gas 费。但如果我们有一个 cross-rollup 的交易所就可以解决这个问题。所以,我觉得我们现在就有很多这种小的问题,如果我们能够解决大部分的这些小问题,我觉得 Rollup 的生态一定会很好的。这些小问题有一些不是什么研究问题,我们知道我们需要做什么,但是需要开发者去写代码和做测试。

观众提问二: 然后下一个是关于技术方面的问题,以太坊现在有支持更多零知识证明算法预编译的计划吗?比如说 Pickles 这类递归零知识证明算法?

Vitalik: 你说的是以太坊这条链有没有计划再添加更多的 pre-compile (预编译),帮开发者、研究员做零知识证明?还是做零知识证明的编译器吗?因为有一些零知识证明体系,如果你写了这个算法,在现在以太坊的链上,已经是可以研究的。如果是一个基于 elliptic curves pairing (椭圆曲线配对)的算法,在以太坊上是可以做的。

观众提问三:下一个问题是技术方面的。你怎么看待 Rollup 中的多项式承诺(Polynomial Commitment)?我们可以用多项式承诺代替默克尔树吗?

Vitalik: 这个问题是有点复杂的,因为在考虑我们的 stateless clients (无状态客户端)和 state expiry (状态逾期)时,我们也关心了这个问题,我们发现用 Polynomial Commitment 有一个比较大的问题,就是如果一个特别大的状态,也就是一个状态里有很多账户,比如说有 5000 个账户在一个区块里面,如果有些账户的 balance (余额)或者 storage (存储)变了,就要计算所有账户的 witness (见证)。我们发现这个问题是特别难解决的,因此,在以太坊的路线图里,我们没有选择搬到 Polynomial Commitment。我们选择搬到 Verkle Tree 上, Verkle Tree 就是一个 Merkle Tree 和 Polynomial Commitment 之间的一个方法。就是有点 Polynomial Tree 的特点,但是剔除了它的缺点。

潘致雄: 好,谢谢。这场活动到此为止,谢谢 Vitalik。

Vitalik: 谢谢大家,拜拜。

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