首次部署所需的基本 Rollup 基础知识

概述

在快速发展的区块链世界中，可扩展性已成为一个迫切的需求。随着去中心化应用（dApps）的普及，对快速、经济高效且可扩展的解决方案的需求催生了 Layer 2 rollups。Rollups 的独特之处在于它们能够在不牺牲底层 Layer 1 链（如以太坊）安全性的情况下提高交易吞吐量。

本指南全面介绍了部署 rollups 的基本概念和配置，包括可扩展性挑战、Layer 2 解决方案类型、数据可用性选项以及自定义 rollup 框架。无论你是探索 Layer 2 rollup 解决方案的企业、开发者还是项目团队，本指南都将为你提供基础知识，帮助你做出明智的决策。

你将学到什么

• 了解区块链可扩展性挑战以及 Layer 2 解决方案的作用
• 学习 rollups，重点介绍 Optimistic rollups 和 ZK rollups
• 探索链框架，如 OP Stack、ZK Stack 和 Arbitrum Orbit
• 学习 rollup 的设置和配置

区块链可扩展性挑战

区块链技术的主要挑战之一是在去中心化、安全性和可扩展性之间实现平衡，通常被称为可扩展性三难困境。

传统的 Layer 1 区块链（如以太坊）高度去中心化和安全，但在可扩展性方面存在困难，导致高交易费用和处理速度慢等问题。这些限制可能会阻碍区块链应用的增长和采用，尤其是随着去中心化服务需求的持续增长。为了解决这些限制，Layer 2 (L2) 和 Layer 3 (L3) 解决方案应运而生。

什么是 L1、L2 和 L3 区块链层？

• L1 (Layer 1)：基础区块链层（如以太坊或比特币），被称为结算层，交易在此完全安全、去中心化并永久记录，但可能会拥堵。
• L2 (Layer 2)：建立在 L1 之上，该层在链下处理交易以提高速度并降低成本，然后将结果结算回 L1 结算层（例如 Arbitrum 或 Polygon）。
• L3 (Layer 3)：在 L2 之上添加专门的层，用于特定应用（如游戏或隐私），优化这些功能，同时依赖 L2 和 L1 进行安全和结算。

什么是 Layer 2 解决方案？

Layer 2 解决方案是建立在现有 Layer 1 区块链之上的协议，旨在提高可扩展性和效率，同时不牺牲安全性。通过在链下处理交易，然后将结果结算到主链（即以太坊），Layer 2 解决方案可以显著减少拥堵并降低交易成本。这使它们成为使区块链技术更具可扩展性和用户友好性的关键组成部分。

什么是 Rollups？

Rollups 是一种强大的 Layer 2 解决方案，通过将多笔交易聚合为单个批次在链下处理，从而增强区块链网络的可扩展性。这种方法显著降低了费用并提高了交易吞吐量，同时保持了底层 Layer 1 区块链的安全性和去中心化。

Rollups 主要有两种类型：Optimistic Rollups 和 ZK Rollups。虽然这两种类型都捆绑交易，但它们的验证方法不同。Optimistic Rollups 默认假设交易有效，并在挑战期内依赖欺诈证明。而 ZK Rollups 则使用加密证明（如 ZK-SNARKs）进行即时验证。

自定义 Rollups

虽然像 Arbitrum、Optimism 和 ZKsync 这样的通用 Layer 2 网络服务于广泛的用例，但企业、公司和专门项目创建自己的自定义 rollups 的趋势正在增长。自定义 rollups 允许这些组织根据其特定需求定制 Layer 2 解决方案，无论是优化隐私、合规性、可扩展性，还是集成独特的业务逻辑。

自定义 rollups 提供了解决独特挑战和机遇的灵活性，这些挑战和机遇可能无法通过通用 Layer 2 解决方案完全满足，因此对于希望在区块链领域创新和扩展的组织来说，自定义 rollups 是一个有吸引力的选择。

构建 Rollups 的链框架

在创建 rollups 时，尤其是在 Layer 2 上，选择正确的框架对项目的成功至关重要。以下是三个领先框架——OP Stack、ZK Stack 和 Arbitrum Orbit——的简要概述，你可能在开发 rollup 时考虑使用这些框架。

如果你需要深入了解 rollup 组件和框架，请查看我们的 Rollup 框架比较 指南。

OP Stack (Optimism Collective)

OP Stack 由 Optimism Collective 维护，是 Optimism 网络的支柱，旨在促进新的 Layer 2 (L2) 和 Layer 3 (L3) 区块链的启动。其模块化架构允许开发者自定义不同的区块链层，如共识层或执行层，使其高度适应特定用例。该框架以其无缝集成和开发工具而闻名，这些工具简化了新链和应用的部署。OP Stack 还具有互操作性，旨在创建一个 超级链，多个 OP Stack 链可以轻松交互。

要了解更多关于 OP Stack 的信息，请查看我们的构建者指南中的 OP Stack 页面。

Arbitrum Orbit (Arbitrum Foundation)

Arbitrum Orbit 建立在先进的 Nitro 技术栈之上，允许开发者启动可定制的 Layer 2 和 Layer 3 链。它支持 rollup（optimistic rollups，Arbitrum One 使用）和 AnyTrust（数据可用性委员会，Arbitrum Nitro 使用）配置，提供了高度自定义的治理、Gas 代币和数据选项。

要了解更多关于 Arbitrum Orbit 的信息，请查看我们的构建者指南中的 Arbitrum Orbit 页面。

ZK Stack (ZKsync by Matter Labs)

ZK Stack 是一个模块化框架，专为构建由 zk-Rollups 驱动的以太坊 Layer 2 区块链而设计。它提供了高级定制选项，以适应独特的用例。ZK Stack 在隐私和安全性方面特别强大，利用零知识证明（ZKPs）确保交易验证时不暴露底层数据。这使其非常适合需要高安全性和隐私的应用。

要了解更多关于 ZK Stack 的信息，请查看我们的构建者指南中的 ZK Stack 页面。

什么是 Rollups-as-a-Service (RaaS)？

部署和管理 rollups 可能很复杂，需要大量的专业知识和资源。Rollup-as-a-Service (RaaS) 简化了这一过程，使 rollup 部署对更广泛的受众变得可行。通过 RaaS，开发者和公司可以构建自己的 rollups，而无需深入的技术知识或庞大的基础设施。

大规模部署和管理 rollups 可能具有挑战性，尤其是在需要高可靠性、安全性和性能的情况下。QuickNode 的 Rollup-as-a-Service 通过提供完全托管的解决方案简化了这一过程，优化了长期成功。

Rollup 配置

在设计 rollup 时，了解核心配置选项对于实现自定义 rollup 的安全性、可扩展性和性能的平衡至关重要。本节概述了 rollup 配置的关键领域，以帮助你做出符合项目目标的明智决策。

框架

Rollup 框架为你的 rollup 提供了基础架构，提供了模块化定制选项。每个框架，如 OP Stack、Arbitrum Orbit 或 ZK Stack，都带有独特的功能和工具，允许你设计一个符合特定要求的 rollup，无论是交易吞吐量、隐私还是 EVM 兼容性。

查看 链框架 获取流行框架的列表。

数据可用性选项

数据可用性是指你的 rollup 如何以及在哪里存储其交易数据。确保数据可用性至关重要，因为它保证了所有必要的交易数据可用于验证和争议解决。

数据可以存储在链上或链下，使用不同的数据可用性解决方案。

链上

将数据存储在区块链上通过继承区块链的安全保证确保了最大程度的安全性。这种方法可能成本更高，但随着 blob 存储（EIP-4844）的引入，链上可用性对于 rollups 来说变得更具可扩展性和经济性。

Blobs

• 利用以太坊的 blob 存储（EIP-4844）
• 提供相对于传统存储方法的改进的可扩展性和降低成本
• 在大交易量下更便宜

Calldata

• 使用以太坊传统的 calldata 存储交易数据
• 在较低交易量下更便宜

链下

链下 DA 解决方案，如 Celestia，允许数据存储在链下，从而降低成本并提高交易吞吐量。虽然链下解决方案可能无法达到链上存储的安全级别，但它们采用了旨在确保数据完整性和可靠性的方法。

查看 数据可用性 获取可用的链下解决方案列表。

结算层

结算层记录交易的最终状态并处理争议解决。对于许多 rollups 来说，以太坊是主要的结算层，但某些框架支持其他选项。在某些配置中，例如 Arbitrum Orbit 中的配置，rollups 可以作为 Layer 3 运行，使用另一个 rollup 作为其结算层。

结算层通过验证和仲裁证明（Optimistic rollups 的欺诈证明，ZK rollups 的有效性证明）确保 rollup 上处理的交易的安全性和最终性。

其他工具和产品

Rollup-as-a-Service (RaaS) 平台，如 QuickNode，通常提供增强 rollup 功能和改善用户体验的补充工具。

• 桥接 UI：促进结算层和 rollup 之间的跨链资产转移。
• 区块浏览器：透明地探索交易、地址和合约，有助于监控和调试。
• 水龙头集成：为用户和开发者提供少量代币，以便在网络中开始使用。

下一步：部署你的 Rollup

在掌握了 rollup 配置、数据可用性和结算层的基础知识后，你已准备好深入了解你首选框架的部署过程。QuickNode 的 Rollup-as-a-Service (RaaS) 平台提供了针对不同 rollup 框架的逐步指南，每个框架都针对高效部署和可扩展性进行了优化。

• 如何使用 OP Stack 部署你自己的 Optimism L2 Rollup
• 如何使用 Arbitrum Orbit 部署你自己的 Arbitrum Rollup

结论

本指南概述了配置和部署 Layer 2 (L2) 和 Layer 3 (L3) rollups 的关键概念，包括区块链可扩展性挑战、自定义 rollups、rollup 配置（如框架、数据可用性选项、结算层）以及 Rollup-as-a-Service (RaaS) 的优势。

无论你是开发者、企业还是项目团队，探索 rollups 的潜力，这种对 rollup 配置和数据可用性的基础理解将帮助你为区块链解决方案做出明智的决策。

如果你有任何问题、想法或建议，请直接联系我们。同时，通过关注我们的 Twitter 并加入我们的 Discord 和 Telegram 公告频道，随时了解最新动态。

其他资源

• QuickNode 的 Rollup-as-a-Service (RaaS)
• 逐步技术 RaaS 指南
• 关于 QuickNode Rollups 的博客文章
• 启动你自己的区块链 - 构建者指南

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