第2課

模組化 Rollup 技術堆疊解析

學習者將深入探索模組化 rollup 的核心構成要素。本模組將全面剖析執行層(EVM、WASM、自訂虛擬機)、排序器模型(中心化、去中心化、共享式),以及資料可用性解決方案,包含 Celestia、EigenDA 與 Avail。此外,內容亦將解析 L1 區塊鏈上的結算機制及確保有效性的安全系統,並涵蓋欺詐證明、有效性證明,以及再質押安全模型。

執行層:EVM、WASM、自訂虛擬機

現代 rollup 的執行環境已大幅超越傳統以太坊虛擬機(EVM)相容的範圍。雖然 EVM 由於開發者熟悉以及工具完整,依然是多數部署的首選,但新一代框架正快速推出以 WASM 為基礎的虛擬機或混合型方案,如 zkEVM 和自訂虛擬機。這類替代選項藉由提升吞吐量、多語言支援或優化密碼學驗證,大幅突破 EVM 的技術瓶頸。專家觀察到,有些系統已提供 EVM 與 WASM 混合運作環境,讓開發者可用 Solidity 或 Rust 編寫合約,同時享有新一代執行模型帶來的使用效能。

DTVM 等創新技術導入確定性虛擬機架構,不僅大幅提升合約執行速度,還相容多種 ISA(指令集架構)並具備可預期的 JIT 編譯流程。這類混合設計在執行速度上,通常是傳統 EVM 鏈的兩倍,同時保持與以太坊開發工具在 ABI 上的高度相容。

排序器:中心化、去中心化與共享模型

排序器在 rollup 交易排序和批次處理中扮演關鍵角色。傳統上以中心化排序器為主流,雖然能提供高效吞吐量與操作便捷性,卻也帶來審查風險及 MEV(礦工可提取價值)集中的問題。產業分析指出,愈來愈多專案正嘗試將排序權能逐步交給驗證者集合,或與 L1 協議整合的提議者網路,以實現更高的去中心化。

2025 年興起的共享排序器設計,讓多個 rollup 能共用一條去中心化排序網路。這種模式可提升跨 rollup 的合約組合彈性,同時降低各自維運獨立排序基礎建設的成本與負擔。Astria、Espresso 等專案已著手開發共享排序網路,並透過早期數據分析這些網路對 MEV 協調和套利機會的影響。

資料可用性(DA)層:Celestia、EigenDA、Avail

資料可用性層是模組化 rollup 系統的核心基礎,將資料儲存與可用性擔保從執行邏輯中抽離。Celestia 開創模組化區塊鏈,僅專注於共識與 DA 服務,不負責執行層,並採用資料可用性抽樣,讓輕節點無需完整下載就能驗證區塊。此架構支援高吞吐量(如每秒多 MB 區塊)及高度擴展性,這是單一執行層難以實現的。

EigenDA 以 EigenLayer 再質押為基礎、在以太坊上運作,不僅沿襲以太坊安全性,同步提供資料可用性服務。專家表示,其透過糾刪碼和密碼學承諾、大幅降低資料直接發布至以太坊的成本,同時確保吞吐量與安全性。Polygon 團隊開發的 Avail,則打造出不依賴單一鏈、支援多種 rollup 的資料可用性層。其設計將資料可用性與共識分離,輕節點可透過抽樣驗證資料,並致力於跨 rollup 網路的互操作推進。

結算與橋接:向 L1 鏈提交證明

結算是指將 rollup 狀態最終確定於 Layer 1(L1)主鏈的過程。常見做法是在以太坊等 L1 網路回傳狀態承諾或證明。樂觀型 rollup 依賴欺詐證明機制,允許參與者於挑戰期間對無效狀態變更提出爭議;ZK rollup 則以零知識證明先於鏈上進行驗證,再完成狀態確認。這兩者皆藉由基礎層提供信任與結算保證,讓共識與安全與上層 rollup 相互獨立。

橋接基礎設施連接 rollup 與用戶資產及其他區塊鏈網路。專家表示,橋接方案需在多鏈間安全搬運代幣或資料,並經常與 rollup 自身的證明系統及 DA 層協同設計。結算與橋接協議高度整合,以確保 rollup 註冊的資產移轉能於目標鏈正確且最終被處理。這些互連通常結合鏈上智慧合約與鏈下基礎設施,共同維護系統信任與作業連續性。

安全模型:欺詐證明、有效性證明、再質押安全

模組化 rollup 的安全性,核心在於證明機制與結算層分工。樂觀型 rollup 依賴欺詐證明,讓參與者於規定期間內對疑義狀態變動提出挑戰,確保無效交易可被移除。反觀 ZK rollup,於提交前即以密碼學證明正確性,大幅提升最終確認速度並有效防止狀態被竄改。

除證明型態外,區塊鏈專家指出,有些 rollup 採用 EigenLayer 的主動驗證服務(AVSs),來延伸再質押式安全模式。這使驗證者可於以太坊再質押資產,進而將安全性保障延伸至執行層與資料可用性層。此一設計可隨以太坊信任假設擴展安全同時,亦讓 rollup 部署與升級更具彈性。藉由靈活搭配證明類型、DA 供應商與驗證者質押模式,模組化 rollup 專案團隊能根據確認速度、去中心化程度、信任前提及成本做精準配置。

免責聲明
* 投資有風險,入市須謹慎。本課程不作為投資理財建議。
* 本課程由入駐Gate Learn的作者創作,觀點僅代表作者本人,絕不代表Gate Learn讚同其觀點或證實其描述。