两万字长文：Rollups的安全性之辩

原文标题：《Do Rollups Inherit Security?》

原文作者：Jon Charbonneau

原文编译：Frank，Foresight News

介绍

不管你喜欢还是讨厌，Twitter 可能永远不会停止关于「L2」或 Rollup 是否「继承安全性」（inherit security）的争论。

虽然大多数争论都是难以辨别的语义之战，但如果你能设法缩小争论范围，那么潜在的观点就非常有价值，因为它们触及了 Rollup 何时、何地以及为何有意义的核心问题。

可扩展的 L2 是否消除了市场对 L1 的需求？有没有可能将像 Solana 这样的 L1 变成 L2？

这些争论主要归结为安全问题。不幸的是，这里的「安全」定义一直非常难以捉摸。我们通常会随意使用这个术语，大多数人都大致知道我们在说什么，但又不完全清楚。我们将在这里跨不同架构详细分解安全性。

流行语定义

Rollup

我之前使用过 Mustafa 的以下定义：「Rollup 是将其区块发布到另一个区块链并继承该区块链的共识和数据可用性（DA）的区块链」。

以下则是 James Prestwich 给出了更一般的定义：「Rollup 是通过自定义状态转换函数，选择加入另一个共识机制，并保留超集状态的一种方式」。

两者都不需要验证桥，以最小的信任假设构建跨链桥接的能力是 Rollup 的主要好处，但单独分析它们至关重要。

我们可以考虑以下的 Rollup 标准：

Rollup 是通过在主链（DA 层）上的数据输入运行自定义状态转换函数（STF）而派生的有状态系统（例如区块链）。

用于派生远程链的最终确认状态（即 Rollup）的所有输入数据（即完整的交易数据或状态差异）均在主链上确认。

由于 Rollup 状态源自对主链上的数据运行的状态转换函数（STF），因此 Rollup 的有效性取决于主链的有效性。然后 Rollup 节点必须充分验证主链的共识和有效性（或对主链做出诚实多数假设）；

Rollup 节点通过应用自身的状态转换函数（STF），在主链共识结果上确定 Rollup 的状态（例如主链确认排序和可用性的数据区块）。

跨链桥

跨链桥是允许两个区块链相互通信的系统。链 A（目标链）需要确信链 B（源链）上发生了某些事件，反之亦然。理想情况下，我们希望这种通信是双向的，具有强相关的安全属性（例如消息有效的高置信度、源链不会撤销等等）。

从根本上来说，跨链桥充当了另一个区块链的「观察者」（就像任何其他典型的人类用户一样）。跨链桥实现了给定的确认规则，通过该规则，它确信所连接链的状态（例如，必须通过多少个以太坊区块才能接受转账输入）。

传统跨链桥通常运行源链的链上共识验证器轻节点（即它们信任大多数共识签署的任何内容）；

跨链桥可以通过充当完整验证器轻节点（即添加数据可用性采样（DAS） + 有效性 / 故障证明）来提供更强大的安全属性。例如，链的验证器可能需要在连接链的所有 DAS 轻节点上运行，与要求验证器运行连接链的完整节点相比，这是一种更轻量级的替代方案；

Rollup 跨链桥还可以保留主链的活跃性和抗重组性（因为 Rollup 必须共享主链的共识）；

从主链桥接→Rollup

这个方向非常简单，因为 Rollup 节点会完全验证主链。

Rollup 节点知道主链上发生的一切，因此它们知道跨链桥接的交易何时发生，当前的以太坊 Rollup 完整节点还必须为以太坊基础层本身来运行完整节点。

请注意，如果支持的话，Rollup 节点也可以改为运行其主链的完整验证器轻节点。让我们考虑一个假设的例子，其中以太坊已经完全实现了以下升级：

以太坊执行区块带有有效性证明（基础层的 zkEVM 研究正在进行中）；

以太坊已经实现了完整的 DAS，因此节点可以对 DA 进行采样；

以太坊执行层将其数据作为 blob 发布到数据层，就像以太坊之上的任何其他 Rollup 一样（例如 Celestia 的执行层数据将被发布到其 DA 层，因此 DAS 节点将检查 Rollup 数据和 Celestia 自己的执行层的可用性）；

以太坊提供了完整的共识证明，而不是依赖于同步委员会（例如，通过验证器的整合、更好的签名聚合、可能的 ZK 共识证明等）；

现在，假设你想为基于以太坊的 Rollup 运行完整节点，要遵循有效的 Rollup 链，必须了解以太坊的规范链，这就需要检查以太坊自身的共识和有效性：

以太坊的共识——任何轻节点客户端都可以跟踪作为区块链、区块头签署的共识；