为什么说第二代Optimistic Rollup是Layer2的未来

原文：《Foresight Ventures: 第二代 Optimistic Rollup》

写文章：msfew@Foresight Ventures

最近zkEVM Rollup和整个ZK生态的热度非常高(Devcon Bogota基本上是ZK MEV等)，因此大多数以太网研究者在Optimistic Rollup的发展和第二代中多少忽略了

为什么要看Optimistic RollupA) OP或ZK

Vitalik从几年前开始就承认zkEVM Rollup是未来，各个zkevm (scroll、zksync、hermez、consensys)也如雨后春笋般涌现，但Optimistic Rollup仍然是现在

ZkEVM Rollup最终扩展方案的存在会彻底淘汰Optimistic Rollup吗

Optimistic Rollup和zkEVM Rollup不是不相容的存在，而是长期(甚至在永久的时间内)补充性的方案。

对于App-rollup，Optimistic机制在开发和部署中仍然是最简洁、最易于使用的解决方案。

B) OP和ZK不成熟

Optimistic Rollup的开发进度比zkEVM Rollup领先约两年。但是，我们Optimistic Rollup的基准Arbitrum和Optimism在主网络上没有完全在线打开的正式Fraud Proof。

据Vitalik称，以太坊基金会PSE的zkEVM电路有34469行代码。这个庞大的代码量需要非常长的开发和持续的测试来打磨。我们几年来不能完全依靠ZK系统的安全性。

C) OP ZK

早在半年前，Optimism的Kelvin就开始经常在Twitter上讨论Optimism和zkVM的结合可能性。

他说，Optimism的Bedrock不是Optimistic Rollup的客户端，而是Rollup客户端。为了完全确保Rollup的整体安全，客户端(可能与最近收购Arbitrum有关)和证明的多样性(Validity Proof和Fraud Proof)是Rollup的真正未来。

Vitalik通过(OP ZK) Governance的2个组合，改进了Kelvin认为可以实现可靠的Rollup的方案。

在ZkEVM完全稳定和成熟之前，工作流如下：

发布块

等待24小时

一)期间内无欺诈问题，发布ZKP、完整的Finalize区块。b)如果有困难

ZkEVM稳定成熟后：

发布块

定期发布ZKP。

一)在指定时间段内，zkp正常发布的情况下，以ZKP为准。b)如果ZKP在一段时间内没有成功发布(包括Prover failure或bug)，则首先引入最佳机制，直到ZK机制恢复。

这两种情况都需要最佳机制来确保整个Rollup系统的liveness和safety。

因此，光学机制的发展仍然是Rollup宇宙地图的亮点。

1.第二代Optimistic Rollup第二代Optimistic Rollup一词源于Arbitrum Nitro的白皮书标题。早些时候，nitro和发表的Optimism Bedrock也被称为第二代Optimistic Rollup。

这两者的整体差异其实不大。(如果你读Arbitrum和Optimism的blog，甚至会觉得是一样的。)本质上就像是自己的新major release。第二代和第一代的差异也优化如下：

开发人员经验：增强的EVM对等性和兼容性、L1互操作性.

用户体验：吞吐量提高，gas .减少.

但是，设计细节仍有权衡。从这些差异中可以看到Arbitrum和Optimism对构建新一代Optimistic Rollup的推敲。

第二代Optimistic Rollup设计选择性比较Arbitrum和Optimism的开发人员分别对两种体系结构进行了比较和比较。这里只讨论与用户或应用程序开发人员相关的点。

a)块时间块时间设计选择主要有固定时间或可变时间两种。可以理解为PoS和PoW中以太的差异。

Optimism:固定时间(2秒)

固定时间可确保使用块(block.number)作为时间戳的合同的稳定性，如Sushiswap的Masterchef合同。这些合同不使用时间戳。可能是考虑到矿工对时间戳有控制权(可以说是Selfish mining或MEV吗)。

第一代Optimism采用可变时间1 tx/block的设计，时间计算问题给Stargate的奖励部署带来了问题。

对于1tx/block的现有设计，Optimism认为，由于块头的存在，存储链的开销太大，状态根也需要频繁更新，成本太高。

Arbitrum:可变时间

可变时间设计主要是为了减少tx确认的延迟。目前，一秒最多可以创建4个区块，如果没有tx，则会跳过，因此是可变时间。

如果是街区。Number计时合同，Arbitrum block。Number直接返回以太的块号，因此不存在稳定性和适用性问题。Arbitrum还提供了适当的预编译，以提供L2的块号。

B) Geth的定位Geth是etherfance的执行客户端

Optimism:作为独立引擎

使用Geth作为独立引擎，而不是库处理。优点是可以完全重用以前的基础架构，同时无缝过渡到其他运行客户端。

Arbitrum:作为库

Arbitrum有更多L2特定的状态，如L1和L2的gas价格和retryable ticket，因此将Geth视为库，并使用hooks调用。

c)延迟Optimism包括L1-L2消息：~2分钟

Bedrock的延迟是几个L1街区的长度，最坏的情况是延迟10分钟。

Bedrock的体系结构更像L1，在极端情况下，可以通过reorg本身对L1的reorg做出反应。

超过10分钟未列入L2的tx被直接判定无效。

Arbitrum: 10分钟

Nitro将处理延迟10分钟，如果超过10分钟，则可以通过L1调用强制包括tx。

Nitro的目标是确保L2不需要reorg来获得用户体验。

两者都从不同的角度取舍了用户体验。

D) L1-L2消息重试机制消息重试机制主要是为了确定L1-L2交叉链中L1出现L2故障的问题。

Optimism:在合同中实施

开发人员可以参考L1 Optimism门户实现，也可以在协议中定义自己的重试机制。

Arbitrum:在节点上实施

重试机制在ArbOS节点上实现。

e)第2层成本算法第2层的gas计算默认为第2层执行gas第1层calldata cost。

Optimism:重新使用EIP-1559

优点是钱包和其他基础设施可以顺利进入。

Optimism的第2层gas计算基本上是将第2层执行gas的成本降至最低(99%为calldata cost)。

Arbitrum:使用自定义系统

由于前面提到的可变块时间设计，gas价格更加复杂，因此没有采用EIP-1559。

f)第1层成本算法Optimism:

从L1 gas级别到L2的传输几乎是即时的。目前，Sequencer的收入基本上来自L1 gas成本的乘数，EIP-4844之后来自MEV。

以后，这部分数据将通过L1-L2的消息传递发送，以确保安全性(成为协议的一部分，可能会受到挑战)

Arbitrum:

Arbitrum的L1成本算法通过L1 gas的平均值计费

总体战略还包括仅在gas价格较低时发布batch，以避免Sequencer的过度收费。

另外，两者都讨论了具体架构和技术细节的很多差异，但内容太过领域规范，与用户和应用程序开发人员无关，所以你可以看到自己。

3.Rollup的未来仍然是Optimistic最近的ZKEVM Rollup和整个ZK生态的热度真的很高(Devcon Bogota基本上是ZK MEV其他)，所以大多数以太坊研究者都多少忽略了Optimistic Rollup的发展，在第二代忽略了这种乐趣。

Optimistic作为Rollup的领先部队，正在L2 UX和DX进行实验性的开拓和创新。他们的工作可以为zkEVM Rollup打下基础。

在未来2-3年或更长时间内zkEVM Rollup完全可用之前，Rollup的主导地位将保持为Optimistic，80%的新Rollup (App-rollup)将采用更加成熟和可用的Optimistic

从长远来看，即使在zkEVM Rollup成熟后，Rollup的整个liveness、safety和Optimistic也将成为整个系统的重要基石。

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