Rollup 如何解决区块链扩展性瓶颈？看看 Fuel 的实践

Rollup 用以太坊区块链来提供数据可用性，在链下执行交易和保存状态，以扩展区块链吞吐量。

原文标题：《引介 | Fuel：免信任的侧链》 演讲：John Adler

本文为 John Adler 代表 Fuel Labs 在 EthCC3 大会上的 演讲。Fuel 是一个志在用 Rollup 方法提供稳定币支付服务的项目。John 此番演讲实质上是在讨论 Layer-2 扩展方案的意义。

在第一部分中，作者陈述了公链面临的可扩展性问题，并指出了大家在认识上的误区：共识节点的数量并不影响链的可扩展性，因为瓶颈不在于共识机制。真正的瓶颈在于社会契约（我们追求去中心化），因此不希望对共识节点投入的资源量提出更高的要求。

以太坊的扩展困境在于交易的复杂性，以及状态数据的增长和访问需求（这种复杂性使得节点在验证时要投入更多资源，而状态数据的取得正是验证的先决条件之一，因此必须访问硬盘中的状态数据）。

接下来，作者谈到了 Rollup 方案的核心思想：用以太坊区块链来提供数据可用性，在链下执行交易和保存状态。至于如何在链上保证上链 Rollup 区块的有效性，则各显神通：使用零知识证明的，称为 ZK Rollup；Optimistic Rollup 用的是错误性证明和同步假设；此外还有使用交互式挑战游戏的。

那么，为什么 Rollup 可以扩展吞吐量呢？因为交易的执行完全放在链下。这一点意义重大，因为显然，这是最大限度解决了交易执行上的瓶颈。

但作者同样指出，大家对 Rollup 方案的吞吐量提升有一些误解。常见的方法是根据单区块的 Gas 上限和 calldata 的 Gas 使用量，以及出块的时间，得出 Rollup 的 TPS。但这样是很片面的。原因在于，如果大家只使用一条 Rollup 链，即交易不并行处理，则除非提高对节点的硬件要求，否则吞吐量跟原来应该是一样的（因为瓶颈不在共识，在交易的执行）。

所以，使用 Rollup 的好处，可以跟分片比拟。因为分片之所以能提高吞吐量，不是因为单分片上的节点更少，而是因为可以并行处理交易；此外，还能在不同分片上使用不同的交易执行规则。Rollup 其实是用同样的方式来拓展吞吐量的。

最后，作者提到 Fuel 项目所用的 Rollup 方案：使用 UTXO 数据模型、还有高效的错误性证明方案、无状态的断言脚本。其设计哲学是高效并行执行、易用（无状态脚本，因此无需引入 Gas 概念）且便利（元交易化，使得用户可以不用 ETH 来支付手续费）。