什么是悲观汇总以及它与乐观汇总有何不同？

了解区块链扩展中的悲观汇总

1. 悲观汇总是区块链可扩展性领域中一个相对较新的概念，旨在提高交易吞吐量，同时保持安全性和去中心化。与在链上处理每笔交易的传统第一层解决方案不同，悲观汇总在链外执行交易并将压缩数据发布回主链。 “悲观”一词源于其假设，除非另有证明，否则可能存在欺诈或无效的状态转换。

2. 该模型从一开始就在严格的验证协议下运行。提交到基础层的每个交易批次在最终确定之前都会由指定的验证器立即进行验证。争议解决没有宽限期，因为系统默认假定恶意意图，迫使所有参与者预先提供正确性的加密证明。

3. 由于这种主动验证机制，最终确定时间（事务被视为不可逆转所需的持续时间）与其他汇总类型相比要短得多。这使得悲观汇总对于需要快速确认的应用程序特别有吸引力，例如去中心化金融（DeFi）中的高频交易平台或实时支付系统。

4. 权衡在于增加计算开销。验证者必须立即处理和验证每个批次，这需要更高的硬件要求，并可能减少能够参与共识的实体数量。这可能会导致验证器集更加集中，从而破坏区块链技术的核心原则之一。

5. 尽管存在这些挑战，但在信任最小化和快速结算优先于成本效率的环境中，悲观汇总提供了一种令人信服的替代方案。它们的设计符合停机或延迟欺诈检测可能导致重大财务损失的用例，使它们适合在公共分类账上运行的机构级应用程序。

乐观汇总和悲观汇总之间的主要区别

1. 乐观汇总和悲观汇总之间的主要区别在于它们对网络行为的基本假设。乐观汇总默认情况下是诚实的，这意味着它们在不立即验证的情况下接受交易批次，而是依赖于挑战窗口，在此期间，如果检测到差异，任何参与者都可以提交欺诈证明。

2. 相比之下，悲观汇总的运行假设参与者可能随时进行恶意行为，因此需要在接受之前对每个状态转换进行全面验证。这消除了争议期的需要，但增加了网络的资源负担。

3. 最终性特征差异很大。乐观汇总通常会施加一个等待期（通常为 7 天），在此期间提款将被锁定，以应对潜在的挑战。悲观汇总消除了这种延迟，通过先发制人的验证实现近乎即时的提款最终结果。

4.安全模型也存在差异。虽然两者都依赖于加密承诺和数据可用性保证，但乐观汇总在很大程度上依赖于经济激励来阻止欺诈，而悲观汇总则强调通过算法检查和形式证明进行确定性验证。

5. 从开发人员的角度来看，与悲观汇总集成需要构建能够处理更高的验证 Gas 成本但受益于可预测的确认时间的系统。另一方面，乐观汇总可以减少运营费用，但会带来管理提款延迟和监控潜在争议的复杂性。

性能和经济影响

1. 两种模型之间的交易成本结构差异很大。由于连续验证的计算强度，悲观汇总通常会产生更高的费用。参与验证的每个节点都会消耗大量的处理能力，这会导致最终用户的费用增加。

2. 网络吞吐量受到验证者共识速度的影响。由于悲观汇总需要在每个批次上同步达成一致，因此如果验证器性能不一致，可能会出现瓶颈。然而，人们正在探索零知识证明系统的进步，以在不影响安全性的情况下减轻一些验证任务。

3. 数据可用性仍然是一个共同的要求。两种汇总类型都将交易数据发布到第 1 层链上，以确保透明度并实现状态的独立重建。然而，悲观汇总通常会捆绑额外的元数据（例如有效性证明），进一步增加链上数据负载。

4. 激励机制明显不同。在乐观系统中，观察者因发现欺诈行为而获得奖励，从而创造一个竞争性的监控环境。在悲观框架中，奖励与准确和及时的验证挂钩，促进可信节点之间的合作而不是对抗性监督。

5. 部署灵活性因生态系统支持而异。目前，乐观汇总凭借成熟的工具和基础设施主导着以太坊生态系统。尽管一些研究计划旨在提高其主流采用的可行性，但悲观汇总仍处于实验阶段，生产部署有限。

常见问题解答

是什么阻止单个验证器垄断悲观汇总网络？去中心化是通过质押机制和削减条件来维持的。验证者必须存入抵押品才能参与，任何批准欺诈批次的尝试都会导致罚款扣除。需要多个独立验证者达成共识，防止单边控制。

乐观的 rollups 能像悲观的 rollups 一样实现即时终结吗？不是原生的。由于依赖挑战期，乐观汇总无法立即提供最终结果。一些第三方流动性网络通过允许提前取款来弥补这一差距，但它们引入了交易对手风险，并且不是协议固有的。

悲观汇总是否与智能合约兼容？是的，它们支持通用计算，并且可以在链外执行复杂的智能合约逻辑。开发人员使用熟悉的语言（例如 Solidity）编写代码，在验证和提交结果之前在安全、隔离的环境中执行。

悲观汇总系统中的升级如何进行？协议升级遵循网络运营商定义的治理程序。验证规则或虚拟机规范的更改需要利益相关者之间的协调，并且通常涉及多重签名批准或链上投票机制以确保广泛共识。