什么是原生 Rollups？以太坊扩展的未来方向

作者：David C 来源：bankless 翻译：善欧巴，金色财经

以太坊扩展的终局方案终于到来了吗？尽管围绕扩展路线图存在激烈争论，但以太坊的扩展仍然依赖于 Rollups。Rollups 无疑推动了以太坊扩展的成功，但它们与主链不同步的问题仍然存在。

Rollups 需要维护专门的证明机制，为每个 Rollup 团队增加了大量的复杂性和运营成本。此外，它们严重依赖安全委员会或治理投票来跟进以太坊的升级，这导致了滞后和脱节。不同 Rollup 采用的安全假设和中心化程度各不相同，造成生态碎片化，降低互操作性。同时，每次以太坊进行硬分叉，Rollup 团队都需要手动更新以保持兼容性，加重了治理负担，并引入了新的风险。

在以太坊扩展路线的争论背景下，许多人开始思考是否有更简单的解决方案——一种无需繁重维护，且始终与以太坊同步的 L2 方案。

这就是原生 Rollups（Native Rollups）的理念——一种全新的 Rollup 设计框架，使其从根本上与以太坊保持一致，充分利用主链的安全性，而无需依赖外部监管或自定义逻辑。让我们深入了解这个概念及其相关原理。

解析原生 Rollups

原生 Rollups 由 Justin Drake 和 Dan Robinson 等以太坊社区成员提出，它们直接集成到以太坊的核心交易规则中，使以太坊本身能够验证交易，而不是依赖外部的证明系统。

目前，大多数 L2 解决方案在链下执行交易，并使用复杂的证明机制来验证提款和状态更改。而原生 Rollups 采取不同的方法，利用 EXECUTE 预编译——以太坊内置的一个函数，让 Rollups 直接使用以太坊的验证规则处理交易，而无需独立的证明系统。

在这种架构下，原生 Rollups 直接将交易数据发布到以太坊主链，并由以太坊自身强制执行其正确性。这样一来，它们可以自动适应以太坊的网络升级，无需治理投票或安全委员会的干预，从而消除了当前存在的许多复杂性和互操作性问题。

通过消除重复构建以太坊逻辑的需求，原生 Rollups 减少了维护成本，简化了安全机制，并使 L2 更容易适应以太坊的不断演进，同时最大限度地利用主链的安全保障。

原生 Rollups 与其他 Rollups 的对比

为了更好地理解原生 Rollups 的重要性，我们可以将它们与当前正在探索的其他 Rollup 方案进行对比。

▪️ Based Rollups

Based Rollups 最早由 Vitalik Buterin 于 2021 年提出，并在 2023 年由 Justin Drake 正式定义。这类 Rollups 完全依赖以太坊 L1 验证者来进行交易排序，从而提升交易排序的去中心化程度。

尽管目前尚未有完全上线的 Based Rollups，但 Taiko 和 Spire Labs 等团队正在积极推进其部署。虽然以太坊的参与增强了去中心化，但 Based Rollups 仍然需要管理自己的证明系统。由于以太坊 L1 的区块时间较长，用户体验可能受到影响，不过预确认机制的改进正在缓解这一问题。

▪️ Booster Rollups

Booster Rollups 通过在 Layer 2 尽可能复制以太坊 L1 的执行和存储过程，来增强扩展能力，使应用程序能够在不进行重大重构的情况下扩展。

这种方法虽然让现有应用更容易扩展，但比传统 Rollups 更复杂，因为它需要更复杂的工程设计和独特的证明机制。尽管 Booster Rollups 旨在实现更强的可组合性和更简单的应用部署，但它仍然面临经济激励和用户体验方面的挑战。

▪️ Native Rollups

正如前文所述，与上述两种方案不同，原生 Rollups 不需要单独的证明框架或外部验证者，因为所有验证都由以太坊自身完成。这大幅降低了 L2 的复杂性，并简化了其与 L1 的交互。

原生 Rollups 的主要优势：

极大提升安全性：用户可以在原生 Rollup 上持有资产，并像信任以太坊 L1 一样信任它。而传统 Rollups 依赖的多签或安全委员会被攻击的风险将大幅降低。

开发更简单：不再需要自定义欺诈证明或零知识证明，减少了部署和维护的复杂性。

更紧密地对齐以太坊：原生 Rollups 自动继承以太坊的升级，确保一致性并提升互操作性。同时，它们也将受益于以太坊未来的量子安全机制。

更高效的 ZK 证明：原生 Rollups 可以高效地捆绑多个零知识证明，降低 ZK Rollups 的验证成本。

适用于新的应用链：对于希望获得最高安全级别的去中心化应用，它们可以选择成为“原生”，避免重新开发 EVM，而只需增加自己的特色功能。

如果一个 Rollup 既是原生的，又是 Based 的——即以太坊同时管理交易排序和交易验证，那么它就成为了“超声波 Rollup”这种 Rollup 充分利用以太坊的安全性，并完全符合以太坊的长期扩展路线图，是最理想的 Rollup 形态。

原生 Rollups 无法解决的问题

尽管原生 Rollups 解决了治理和安全方面的挑战，但它们并不能完全消除以太坊的扩展限制，甚至在某些方面对生态多样性施加了额外的约束。

L1 Gas 限制依然存在：以太坊主网的 Gas 上限仍然有效，而如果每笔交易都必须在 L1 上重新执行，可能会导致低效。因此，需要额外结合零知识或 Optimistic 方案，才能更高效地扩展。

缺乏对多样化虚拟机的支持：原生 Rollups 必须严格遵守 EVM 模型，这意味着它们无法支持 SVM 或 MoveVM 等其他新兴的虚拟机架构，而这些架构正逐步受到市场关注。

数据可用性成本增加：原生 Rollups 依赖的 EXECUTE 预编译会显著提高数据可用性成本，可能导致 L2 的开销增加 5–10 倍，从而影响其经济可行性。

此外，目前许多 Rollups 仅兼容 EVM，但并不完全等同于 EVM。要转换为原生 Rollup 需要大规模的架构调整，难度较大。原生 Rollups 的设计可能不支持某些自定义的交易格式或Gas 计算方式，比如由应用程序或钱包补贴用户 Gas 费用的模式。这在用户体验（UX）上带来了一定的权衡。

迈出重要一步

尽管原生 Rollups 是以太坊扩展路线图上的一项重大进步，但并非所有 Rollups 都会采用这一模式。相反，业内人士（如 Cyber Fund 的 Dogan）认为，未来 Rollup 生态可能会形成三种主要类型：

• 企业级 Rollups：由企业定制和控制，以满足自身特定需求，例如交易排序、隐私保护等。

• 性能优化型 Rollups：通过替代性数据可用性方案（如 EigenDA） 提高交易速度、降低成本。

• 原生 Rollups：完全整合 进以太坊，继承 L1 安全性，并自动升级，无需外部治理或独立的证明机制。

这一分类方法既鼓励了多种扩展方案的共存，也允许不同的 Rollup 在保留以太坊信任和安全性的同时，进行技术创新。Justin Drake 预计，第一批原生 Rollups 可能在明年上线。不过，要实现完全技术成熟（如原生支持 ZK 证明、提升 L1 Gas 限制），仍然需要更广泛的社区协调与验证，完整实施可能会进一步推迟到更远的未来。

尽管原生 Rollups 可能不会成为以太坊扩展的唯一解决方案，但它们提供了一种更简单、更安全、与以太坊深度集成的扩展方式。最终，原生 Rollups 为 L2s 提供了一条清晰的发展方向，使它们能够始终与以太坊主链保持同步，从而为用户、开发者和整个生态带来更顺畅、更安全的体验。