科普：区块链扩容之侧链 v.s. Rollups

作者：CyberPunkMetalHead

区块链的可扩展性是指随着越来越多的用户采用该服务，它能够自如应对不断增长的用户数据计算需求。
当谈到可拓展性时，讨论范围缩小到两种方法：侧链和Rollups，不过这两种方法并不是非此即彼的。

关于侧链

• 什么是侧链？

侧链可以说是和主链兼容的副链，通常交易发会在链下处理，如果需要，再将它们打包发送到主链。侧链通过双向桥连接到主网，但它们作为独立的区块链运行，具有自己的共识机制。因此使用PoW的主网可以与使用PoS的侧链使相互协作。

侧链如何工作？

为了支持不同链之间的交易，侧链与它们所连接的主链需要保持双向挂钩。
例如用户将以太坊主链上的资产发送到 Polygon 侧链时，资产转移并未真的发生。双向挂钩只是将转移的金额锁定在主链上，并在侧链上铸造资产的镜像版本。这是通过智能合约在主链上刻录Token并在侧链上铸造Token来实现的。这就是为什么发送到 Polygon 的以太坊可以作为 wETH使用（Wrapped Ethereum：包装过的ETH，与ETH 1：1挂钩）。

侧链安全吗？

顾名思义，侧链与基础主链并行运行，而不是建立在主链之上，这意味着需要考虑额外的安全隐患。例如，侧链无法利用主链的安全性，这与我们稍后将讨论的Rollups不同。侧链的安全性需要由侧链本身来解决。通常情况下，区块链越受欢迎，它的验证者节点就越多，因此链越安全，不过侧链是否会成为安全威胁还有待商榷。

侧链有未来吗？

总的来说，侧链具有惊人的可扩展性潜力，除了很好地缓解网络拥塞，它们可以充当不同链之间的桥梁，将整个加密货币生态系统整合在一起。不过这并不意味着它们是区块链不可能三角（去中心化、可扩展和安全）的终极解决方案，但它们在未来发展中肯定会有一席之地。

关于Rollups

什么Rollups？

Rollups 是Layer2扩展解决方案，构建在主链之上。他们将多个交易滚动集合到一起成一个区块，然后再打包发送回主链进行处理。这种方法大大降低了gas费用，以及处理交易所需的时间。

Rollups是如何工作的？

如果我们将区块链上的一次交易视为一个简单的数据，想象一下一个单块数据包含 50 个交易会怎样？这正是Rollups的工作方式，因为他们能够在把几千笔交易可以被打包（roll up）到一个 Rollup 区块中，这意味着Rollups将基于主链提高效率。因此，主链的效率越高，汇总的效率就越高。

目前有两种不同的Rollups：Optimistic rollups和Zero-knowledge rollups 。

Optimistic rollups（乐观汇总）的工作原理是默认所有交易都是有效的，如果在规定时间内，无人提出异议并举证其错误性，则通过。由于这种假设的有效性，Optimistic rollups可以加快速度。为了防止欺诈交易，Optimistic rollups协议允许人们对交易进行虚假怀疑。疑似的欺诈交易直接在以太坊网络上提交，以检查其是否合法，来解决争议。

Zero-knowledge rollups （零知识汇总，又名 zk-rollups）依靠一种称为零知识证明的密码学来工作，它允许某人在数学上证明一个陈述是真实的，而无需披露有关该陈述的额外信息。
zk-rollups通过捆绑主链上的数千笔交易并给出加密证明来工作，即默认所有交易都要被怀疑，每一笔交易都需要有相应的有效性证明。这被称为有效性证明或 Snark（简洁的非交互式知识论证）。然后将其发布到主链以供批准。

zk-rollups还具有的优势是交易时间大大被缩短，同时与Optimistic rollups相比更不容易受到攻击。

Rollups有未来吗？

简而言之，Rollups是一个很好的扩展解决方案，它利用了现有的链上安全性，使其变得不可或缺。

小结

侧链和Rollups之间不是直接竞争的关系，而是可以和平共存，因为这两种解决方案都有自己的优势和需要克服的挑战。