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Rollup 工作原理

什么是 Rollup?

Rollup 是一种强大的 Layer 2 扩容解决方案,其核心思想是将大量的交易计算和状态存储转移到 Layer 2(链下)处理,同时将每笔交易的少量数据发布回 Layer 1(链上),从而利用 Layer 1 的安全性和去中心化来保障 Layer 2 的安全。

Gate Layer 正是基于这种模型构建的 Optimistic Rollup,它以 GateChain 作为其 Layer 1。

Gate Layer 的 Rollup 机制

Gate Layer 的工作流程可以分解为以下几个关键步骤,这些步骤共同确保了网络的高性能和与 GateChain 一致的安全性:

1. 链下执行 (Off-Chain Execution)

  • 快速处理:用户提交的交易首先由 Gate Layer 的 Sequencer (定序器) 接收。Sequencer 负责对交易进行排序、处理,并立即将它们打包成 L2 区块。
  • 高性能:由于这个过程发生在链下,它避免了 L1 慢速的共识过程,从而使 Gate Layer 能够实现极高的 TPS(每秒交易处理量)和毫秒级的交易确认。

2. 数据发布至 GateChain (Data Publication)

  • 数据可用性:为了确保 L2 的状态可以被任何人验证,交易数据必须是公开可用的。op-batcher 组件会将多个 L2 区块的交易数据进行压缩,然后通过 GateChain 支持的 EIP-4844 blobs 发布到 L1。
  • 低成本:使用 blobs 而不是传统的 calldata 来发布数据,极大地降低了 L1 的存储成本,这是 Gate Layer 交易费用低廉的关键原因。

3. 状态承诺 (State Commitment)

  • 状态根:当 L2 交易被执行后,会产生一个新的 L2 状态。op-proposer 组件会计算这个新状态的唯一加密指纹,即状态根 (State Root)
  • 提交至 L1op-proposer 会定期将这个新的状态根提交到部署在 GateChain (L1) 上的 DisputeGameFactory 智能合约中。这个状态根就像是 L2 在某个时间点的"快照摘要"。

4. 乐观验证 (Optimistic Verification)

  • “乐观”假设:Gate Layer 作为一个 Optimistic Rollup,它“乐观地”假设所有提交到 L1 的状态根都是正确的,无需立即进行验证。
  • 故障挑战期:每个状态根在提交后都会进入一个故障挑战期 (Fault Challenge Period)。在此期间,网络中的任何人(验证者)都可以检查 L1 上的交易数据,并重新计算状态根。
  • 故障证明:如果验证者发现 L1 上的状态根与自己计算的不符,他们可以提交一个故障证明 (Fraud Proof) 来发起挑战。如果挑战成功,错误的状态根将被移除,提交者将受到惩罚。如果挑战期内无人挑战,该状态根就被认为是最终确认的。

总结

通过这套机制,Gate Layer 巧妙地将计算密集型的工作放在了 L2,同时利用 L1 GateChain 作为数据的发布层和最终的仲裁层,从而在不牺牲安全性的前提下,实现了区块链性能的巨大飞跃。

最后更新于2025/09/25