譯者 | 劉濤

審校 | 重樓

卷積技術作為公鏈擴容的解決方案，具有巨大的發展潛力。然而，它目前在安全性、去中心化、用戶體驗和成本效益方面仍存在局限性和挑戰。通過解決這些問題，構建更加完善的標準化工具和支撐生態，卷積技術可以得到更廣泛的應用和發展，為公鏈的可擴展性提供持久支持。

混合型卷積技術是實現這個目標的一種有前景的方式。這是一種融合了多種體系結構優點的全新概念?；旌闲途矸e技術能夠更好地解決公鏈的可擴展性和性能挑戰，同時提供更強的安全性和用戶隱私保護。

本文將討論卷積技術在擴展公鏈時面臨的挑戰，探索可能的解決方案，并評估卷積技術未來的發展前景。

現有卷積解決方案的局限性

樂觀型卷積（Optimistic Rollups）和零知識型卷積（ZK-rollups）是目前兩種主要的卷積架構。但是它們都存在自己的局限性。樂觀型卷積由于可能存在舞弊嫌疑，需要一周時間才能最終確定。而零知識型卷積由于鏈上驗證所需要付出的成本更加昂貴。前者給用戶帶來的體驗并不盡如人意，而后者則因為成本效益低而難以維持。

此外，兩種解決方案在安全性和去中心化之間都面臨兩難選擇。例如，樂觀型卷積存在不法運營商實施退出騙局的風險。零知識型卷積大多數是中心化的，這意味著只有特定運營商才能向L1層（主鏈層）提交交易批次和有效性證明，從而增加審查的風險。

混合型卷積結合了樂觀型卷積與零知識型卷積的優點，能更好地兼顧安全性與去中心化，從而提高了系統的安全性。這種混合式解決途徑也有可能為用戶和開發者提供最佳的體驗。

此外，推動卷積技術的廣泛應用還需要一個更全面的生態系統。在這個生態系統中，開發者可以更容易地獲得構建和實施卷積解決方案所需的工具和支持。制定相應的標準與指導方針也很有必要，以確保不同卷積方案間的互通性與兼容性。

混合型卷積的潛在優勢

作為一種新興的解決方案，混合型卷積可以在以下幾個方面帶來改善：

首先，混合型卷積實現了更大的靈活性和可擴展性。通過在L2層（該層為運行在主鏈L1層上的擴展協議）上為簡單的機器構建零知識電路（ZK circuit），混合型卷積既允許發布樂觀型卷積的有效性證明，又避免了頻繁更新電路的問題，這是由于目標機器架構非常簡單并且是靜態的。這種靈活性使混合型卷積能夠適應不同的應用場合和需求，并能夠有效擴展直接處理大規模交易。

其次，混合型卷積結合了樂觀型證明（optimistic proofs）和零知識型證明（ZKPs）的雙重優點，使其安全性得到極大提升。樂觀型卷積具有高性能和低成本的交易處理能力，但由于驗證發生在交易處理提交之后，因此存在一定風險。同時，ZKPs確保了交易的有效性和隱私性，使攻擊者難以篡改或竊取用戶資產。通過組合這兩種機制，混合型卷積能夠提供更強的安全保障。

另外，混合型卷積還能降低信任度要求。通過采用ZKPs來證明交易執行的正確性，混合型卷積可以減少對驗證節點可信性的依賴。用戶只需信任ZK電路就可以了，無須信任驗證節點。

執行方面的挑戰

然而，實現混合型卷積也面臨一些挑戰。這里主要有兩個：

首先，將執行層編譯成簡單的機器架構(一個簡化的虛擬機)可能需要大量的工程和研究工作。經過編譯后，需要確保代碼能在簡化的虛擬機上正確執行，并與原始的執行層保持一致。要實現這一點需要解決一些技術問題，包括優化編譯器，找到合適的機器架構等等。只有充分解決這些問題，才能構建一個可以兼具靈活性和可擴展性的混合型卷積模型。

其次，實現零知識證明需要大量的數據處理和計算，這可能會影響混合型卷積的性能和擴展性。混合型卷積使用有效性證明來確認鏈下狀態轉換的正確性。這個過程涉及生成和驗證大量的證明數據。因此，有必要優化證明的生成和驗證算法，以確保在實際的網絡條件下可以實時生成和驗證這些證明，這樣才能提高混合型卷積的效率性和可擴展性。鑒于這些困難，在當前的技術水平下，混合型卷積最適用于特定的使用場景。我們認為混合型卷積可以適用于以下兩種使用場景：

一、需要處理大規模交易。通過將執行層編譯成簡化的機器架構，混合型卷積獲得了靈活性和可擴展性，可以有效批量處理大量低延遲交易，并能滿足大規模交易處理的需求。

二、對隱私保護要求高的應用。采用ZKPs來驗證鏈下執行，使得混合型卷積具有對交易數據隱私性保護的能力。在不向任何第三方透露交易信息的情況下，依然保證交易的有效性。這使得混合型卷積非常適合于對隱私保護要求高的應用場景，如金融交易和身份驗證。

綜上所述，盡管在將執行層編譯成簡化虛擬機以及優化證明生成和驗證算法等方面存在需要克服數據處理和計算負擔的技術挑戰，但是混合型卷積在滿足處理大規模交易或對隱私要求高的特定應用方面具有獨特優勢。隨著技術的進步和更多解決方案的涌現，混合型卷積的應用范圍會更加廣泛。

卷積的未來

混合型卷積被視為卷積的未來發展方向，但其成熟程度將取決于兩種主流卷積方案的進一步發展。

• 樂觀型卷積——需要改進交易確認和最終確定過程，以提高吞吐量和降低成本。包括在狀態管理、交易提交和爭議解決機制方面的創新，從而提高效率。這些改進可能使樂觀型卷積在性能和成本效益方面超過混合型卷積。
• 零知識型卷積——隨著零知識技術的發展，零知識型卷積的性能和可擴展性應通過更高效的證明架構、更緊湊的證明規模和更快速地驗證算法等創新來提升。有了這些改進，零知識型卷積驗證流程會更加高效和迅速，這使其成為混合型卷積在性能和驗證效率方面的潛在競爭對手。

我們相信，混合型卷積的出現，將會推動更多項目和開發者加入構建卷積生態中來。憑借改進的靈活性和可擴展性，混合型卷積將為各種使用場景和行業提供更多的可能性。例如，在DeFi（去中心化金融）領域，混合型卷積的高性能和低成本優勢可以被利用，以構建更加復雜的金融協議和智能合約。

以下是我們認為混合型卷積可能適用的一些領域。

1. 跨鏈互操作：混合型卷積可以實現不同公鏈之間的互操作。通過使用混合型卷積作為橋接層，可以在不同鏈之間實現安全高效的資產轉移和信息交換。這將促進多個鏈之間的協作和價值流通，打破現有壁壘。通過混合型卷積，以太坊和其他公鏈之間可以實現無縫交互，提高資產的組合性，這可能是潛在的投資機遇。

2. 合規性和隱私保護：混合型卷積結合了兩種卷積方案的優點。受益于所使用的零知識證明技術，混合型卷積能夠保證交易數據的隱私并提供可驗證的交易執行。因此，它們可以廣泛應用于對合規性和隱私保護要求較高的領域，例如代幣化的實體資產(RWAs)或機構用戶。

3. 社區治理和共識機制創新：混合型卷積的發展將促進更多社區治理和共識機制的創新。通過應用混合型卷積技術，公鏈社區能夠在保持高度去中心化和安全性的同時，獲取更高的吞吐量和實現更低的成本，這最終可能導致社區治理和共識機制的改進和試驗，以適應各種去中心化組織的需求。

4. 基礎設施和開發者工具支持：隨著混合型卷積的發展，預計會出現更多基礎設施和開發者工具。開發者可以構建用于部署和管理混合型卷積的工具和平臺，簡化開發過程并提供更好的用戶體驗。這反過來將進一步推動混合型卷積的應用，并為開發者提供更多的機會和資源。

綜上所述，混合型卷積有望在公鏈生態擴容、跨鏈互操作、合規性和隱私保護、社區治理和共識機制的創新以及基礎設施和開發者工具的成熟方面發揮積極作用。隨著這些領域的深入發展，混合型卷積技術有望成為推動L1層和L2層性能和可用性改進的一支重要力量。

譯者介紹

劉濤，51CTO社區編輯，某大型央企系統上線檢測管控負責人。

原文標題：What the Future of Hybrid Rollups Could Look Like，作者：Bing Ventures