第2层汇总如何处理智能合约交易？

了解第2层汇总及其在区块链中的作用

第2层汇总是旨在增强区块链网络（尤其是以太坊）的吞吐量和效率的缩放解决方案类别。这些汇总通过处理主链（第1层）的交易来运行，然后将其批量并将最终结果提交给主网。这种机制大大减少了主要网络上的拥堵，同时保持了基础区块链的安全保证。

第2层汇总有两种主要类型：乐观的汇总和ZK滚动。每个都有处理智能合同执行的独特机制，但两者都有降低气体成本和提高交易速度的目标，而不会损害分散或安全性。

智能合同执行在乐观的卷中执行

在乐观的汇总中，智能合约是在所有交易有效的假设下执行的，除非受到挑战。该系统被称为“乐观”，因为除非在争议期间另有证明，否则它会从验证器中采取良好的行为。

• 用户提交交易以与智能合约互动。
• 交易是由测序仪外部处理的，该测序仪将多个交易汇总到批处理中。
• 音序器计算新状态根，并将其与交易数据一起提交到以太坊主网。
• 在挑战期间（通常大约一周左右），如果验证者检测到无效的交易，则任何验证者都可以提交欺诈证据。
• 如果验证了欺诈证据，则将不正确的批次退回，恶意演员受到惩罚。

这种方法允许处理复杂的智能合同逻辑，从而在保持以太坊虚拟机（EVM）的完整性的同时，大大降低了汽油费。

ZK-Rollups中的智能合约执行

ZK-Rollups （零知识汇总的缩写），使用加密证明在将交易提交给主链之前验证交易。与乐观的汇总不同，它们不依赖挑战时期。取而代之的是，每个批次都带有有效性证明，称为ZK-SNARK （零知识简洁的知识非交互论点）或ZK-Stark 。

这是处理智能合约的方式：

• 交易是由供者节点收集和执行的。
• 供者会生成零知识证明，以确认状态过渡的正确性。
• 该证明以及压缩交易数据将发送到以太坊主网。
• 第1层上的智能合约会迅速验证证明，并在有效时应用新状态。

由于有效性证明确保在提交时的正确性，因此不需要长时间的挑战窗口。与乐观的同行相比，这使得ZK滚动最终确定智能合约交互。

处理复杂的智能合约外链

在第2层处理复杂的智能合约需要将EVM兼容的代码转换为与汇总环境兼容的格式。在许多情况下，开发人员必须将其坚固性或VYPER合同调整为在汇总体系结构的限制下工作。

例如，乐观的汇总保持完整的EVM兼容性，使开发人员能够以最小的更改部署现有的智能合约。但是，在处理高频合同电话时，它们可能会在吞吐量和延迟方面面临限制。

另一方面，由于为任意计算生成零知识证明的复杂性， ZK滚动历史上很难支持通用智能合约。诸如ZKEVM之类的最新进步通过使用零知识加密术仿真EVM的环境来在很大程度上解决了这一问题。

数据可用性和安全考虑因素

第2层汇总的核心原理之一是它们将所有交易数据发布到以太坊主网，即使执行发生在链外。这样可以确保数据可用性，这意味着任何人都可以在需要时重建状态。

• 所有交易数据都存储在第1层CallData中，使其公开访问。
• 定期更新状态根，以反映最新的汇总状态。
• 用户可以通过直接在主网上证明资金所有权来退出汇总。

该设计保留了区块链的无信任性，确保即使汇总操作员变得恶意或离线也可以恢复其资产。

常见问题

问：我可以使用相同的工具来开发与以太坊的第二层汇总合同？答：是的，许多第2层平台都支持标准开发工具，例如Hardhat，Truffle和Remix ，尤其是那些提供EVM兼容性的人，例如乐观和仲裁。但是，部署到ZK-Rollups可能需要取决于ZKEVM实现的其他工具支持。

问：第二层汇总中的气体定价如何工作？答：第2层汇总中的气体定价通常比第1层低得多，因为只有一小部分计算工作发生在链上。费用是根据向以太坊发布数据的成本以及使用链外的资源来计算的。

问：第2层汇总的智能合同交互是否像以太坊上一样安全？答：虽然第2层汇总从以太坊的共识继承了安全性，但所需的信任级别在类型之间有所不同。 ZK Rollups通过有效性证明可以保证数学上的安全性，而乐观的汇总取决于经济激励措施和诚实的演员来执行正确性。

问：如果汇总中的音序器停止运行会发生什么？答：大多数汇总系统允许用户通过第1层强制交易包含，并绕过音序器。这确保了审查制度的抵抗力和操作的连续性，即使音序器发生故障或不诚实。