第2層匯總如何處理智能合約交易？

了解第2層匯總及其在區塊鏈中的作用

第2層匯總是旨在增強區塊鍊網絡（尤其是以太坊）的吞吐量和效率的縮放解決方案類別。這些匯總通過處理主鏈（第1層）的交易來運行，然後將其批量並將最終結果提交給主網。這種機制大大減少了主要網絡上的擁堵，同時保持了基礎區塊鏈的安全保證。

第2層匯總有兩種主要類型：樂觀的匯總和ZK滾動。每個都有處理智能合同執行的獨特機制，但兩者都有降低氣體成本和提高交易速度的目標，而不會損害分散或安全性。

智能合同執行在樂觀的捲中執行

在樂觀的匯總中，智能合約是在所有交易有效的假設下執行的，除非受到挑戰。該系統被稱為“樂觀”，因為除非在爭議期間另有證明，否則它會從驗證器中採取良好的行為。

• 用戶提交交易以與智能合約互動。
• 交易是由測序儀外部處理的，該測序儀將多個交易匯總到批處理中。
• 音序器計算新狀態根，並將其與交易數據一起提交到以太坊主網。
• 在挑戰期間（通常大約一周左右），如果驗證者檢測到無效的交易，則任何驗證者都可以提交欺詐證據。
• 如果驗證了欺詐證據，則將不正確的批次退回，惡意演員受到懲罰。

這種方法允許處理複雜的智能合同邏輯，從而在保持以太坊虛擬機（EVM）的完整性的同時，大大降低了汽油費。

ZK-Rollups中的智能合約執行

ZK-Rollups （零知識匯總的縮寫），使用加密證明在將交易提交給主鏈之前驗證交易。與樂觀的匯總不同，它們不依賴挑戰時期。取而代之的是，每個批次都帶有有效性證明，稱為ZK-SNARK （零知識簡潔的知識非交互論點）或ZK-Stark 。

這是處理智能合約的方式：

• 交易是由供者節點收集和執行的。
• 供者會生成零知識證明，以確認狀態過渡的正確性。
• 該證明以及壓縮交易數據將發送到以太坊主網。
• 第1層上的智能合約會迅速驗證證明，並在有效時應用新狀態。

由於有效性證明確保在提交時的正確性，因此不需要長時間的挑戰窗口。與樂觀的同行相比，這使得ZK滾動最終確定智能合約交互。

處理複雜的智能合約外鏈

在第2層處理複雜的智能合約需要將EVM兼容的代碼轉換為與匯總環境兼容的格式。在許多情況下，開發人員必須將其堅固性或VYPER合同調整為在匯總體系結構的限制下工作。

例如，樂觀的匯總保持完整的EVM兼容性，使開發人員能夠以最小的更改部署現有的智能合約。但是，在處理高頻合同電話時，它們可能會在吞吐量和延遲方面面臨限制。

另一方面，由於為任意計算生成零知識證明的複雜性， ZK滾動歷史上很難支持通用智能合約。諸如ZKEVM之類的最新進步通過使用零知識加密術仿真EVM的環境來在很大程度上解決了這一問題。

數據可用性和安全考慮因素

第2層匯總的核心原理之一是它們將所有交易數據發佈到以太坊主網，即使執行發生在鏈外。這樣可以確保數據可用性，這意味著任何人都可以在需要時重建狀態。

• 所有交易數據都存儲在第1層CallData中，使其公開訪問。
• 定期更新狀態根，以反映最新的匯總狀態。
• 用戶可以通過直接在主網上證明資金所有權來退出匯總。

該設計保留了區塊鏈的無信任性，確保即使匯總操作員變得惡意或離線也可以恢復其資產。

常見問題

問：我可以使用相同的工具來開發與以太坊的第二層匯總合同？答：是的，許多第2層平台都支持標准開發工具，例如Hardhat，Truffle和Remix ，尤其是那些提供EVM兼容性的人，例如樂觀和仲裁。但是，部署到ZK-Rollups可能需要取決於ZKEVM實現的其他工具支持。

問：第二層匯總中的氣體定價如何工作？答：第2層匯總中的氣體定價通常比第1層低得多，因為只有一小部分計算工作發生在鏈上。費用是根據向以太坊發布數據的成本以及使用鏈外的資源來計算的。

問：第2層匯總的智能合同交互是否像以太坊上一樣安全？答：雖然第2層匯總從以太坊的共識繼承了安全性，但所需的信任級別在類型之間有所不同。 ZK Rollups通過有效性證明可以保證數學上的安全性，而樂觀的匯總取決於經濟激勵措施和誠實的演員來執行正確性。

問：如果匯總中的音序器停止運行會發生什麼？答：大多數匯總系統允許用戶通過第1層強制交易包含，並繞過音序器。這確保了審查制度的抵抗力和操作的連續性，即使音序器發生故障或不誠實。