Ethereum может обрабатывать примерно 15 транзакций в секунду. Это меньше, чем одна очередь в Starbucks. Роллапы — это технология, которая позволяет Ethereum обрабатывать тысячи транзакций в секунду, не жертвуя безопасностью, которая делает его ценным в первую очередь. Они работают, выполняя транзакции вне цепочки и публикуя сжатые доказательства обратно в Ethereum, превращая базовый уровень в суд для расчетов, а не в процессор транзакций.
Сводка
Стандартное повествование гласит, что роллапы делают Ethereum быстрее. Технически это верно, но вводит в заблуждение. Сам Ethereum не становится быстрее. Он по-прежнему производит блок каждые 12 секунд. Он по-прежнему обрабатывает примерно 15 транзакций в секунду на базовом уровне. Ничего в консенсусе или исполнении Ethereum не меняется при развертывании роллапа.
Меняется то, где происходит работа. Роллапы переносят выполнение транзакций с основной сети Ethereum на отдельную цепочку, которая может обрабатывать транзакции гораздо быстрее, потому что ей не нужно, чтобы тысячи валидаторов согласовывали каждое изменение состояния. Затем роллап сжимает результаты и публикует их обратно в Ethereum, где они проверяются и становятся постоянными.
Аналогия, которую используют большинство объяснений, — это судебная система: роллап обрабатывает повседневные транзакции (дела), а Ethereum служит судом последней инстанции (судьей). Эта аналогия полезна, но неполна. Более точная формулировка заключается в том, что роллапы превращают Ethereum из процессора транзакций в уровень доступности данных и проверки. Базовая цепочка перестает выполнять работу и начинает проверять работу.
Понимание того, почему это важно, требует понимания того, что изначально делает Ethereum медленным и почему очевидные решения не работают.
Почему Ethereum не может просто увеличить свою пропускную способность
Ethereum обрабатывает примерно 15 транзакций в секунду. Интуитивное решение — увеличить размер блока или уменьшить время блока, что позволяет больше транзакций на блок или больше блоков за единицу времени. Каждый проект блокчейна первого поколения, который пробовал этот подход, обнаружил одну и ту же проблему: большие блоки требуют более мощного оборудования для проверки, что вытесняет более мелких операторов узлов, что концентрирует проверку среди меньшего числа субъектов, что подрывает децентрализацию.
Это трилемма блокчейна. Вы можете оптимизировать любые два из трех свойств (безопасность, децентрализация, пропускная способность), но улучшение третьего требует жертвовать одним из других. Увеличение размера блока Ethereum улучшило бы пропускную способность за счет децентрализации. Уменьшение количества валидаторов улучшило бы пропускную способность за счет безопасности.
Роллапы обходят трилемму, разделяя выполнение и проверку. Цепочка роллапа обрабатывает выполнение с небольшим числом операторов, достигая высокой пропускной способности. Ethereum обрабатывает проверку и доступность данных с полным набором валидаторов, поддерживая безопасность и децентрализацию. Ни одна цепочка не идет на компромисс, потому что каждая оптимизирована для разных функций.
Это не теоретический аргумент. Solana, которая выбрала оптимизацию пропускной способности над доступностью, требует от валидаторов запуска оборудования стоимостью в тысячи долларов и обрабатывает блоки размером в сотни мегабайт. Валидаторы Ethereum могут работать на потребительском ноутбуке. Архитектура роллапов позволяет Ethereum достичь пропускной способности Solana без требований к оборудованию Solana, перенося выполнение на отдельный уровень.
Как работают оптимистичные роллапы
Оптимистичные роллапы названы так из-за их основного предположения: транзакции считаются действительными, если не доказано обратное.
Процесс начинается с секвенсора — узла, управляемого командой роллапа, который собирает пользовательские транзакции, упорядочивает их и выполняет их пакетами. Секвенсор создает новое состояние роллапа после каждого пакета, так же как Ethereum создает новое состояние после каждого блока.
Вместо того чтобы требовать от каждого валидатора повторного выполнения каждой транзакции, оптимистичный роллап публикует данные пакета в Ethereum и публикует корень состояния (криптографический хэш состояния роллапа после выполнения пакета). Этот корень состояния принимается как правильный, если кто-то не оспорит его.
Механизм оспаривания — это система доказательств мошенничества. В течение окна оспаривания, обычно семь дней, любой может изучить данные пакета, опубликованные в Ethereum, повторно выполнить транзакции локально и сравнить свой результат с опубликованным корнем состояния. Если результаты различаются, оспаривающий отправляет доказательство мошенничества в смарт-контракт на Ethereum, который повторно выполняет спорную транзакцию в цепочке и определяет, кто прав.
Если доказательство мошенничества показывает, что секвенсор опубликовал неверный корень состояния, залог секвенсора сжигается, неверный корень состояния отменяется, а оспаривающий получает вознаграждение. Если никто не оспаривает корень состояния в течение окна оспаривания, он финализируется на Ethereum и становится каноническим состоянием роллапа.
Эта конструкция элегантна, потому что она выносит дорогостоящую работу (повторное выполнение и проверку) за пределы критического пути. В обычном случае, когда секвенсор честен, повторное выполнение в цепочке вообще не происходит. Стоимость эксплуатации роллапа сводится к публикации сжатых данных пакетов в Ethereum, что значительно дешевле, чем выполнение каждой транзакции на базовом уровне.
Arbitrum и Optimism — два крупнейших оптимистических роллапа. Arbitrum использует интерактивный протокол разрешения споров, который сужает спорное вычисление до одной инструкции перед повторным выполнением в цепочке, минимизируя затраты на газ для доказательств мошенничества. Optimism использует неинтерактивную систему доказательств мошенничества, где вся спорная транзакция повторно выполняется за один шаг в цепочке.
Base, созданный Coinbase с использованием OP Stack (открытого фреймворка Optimism), стал самым быстрорастущим роллапом по объему транзакций благодаря потребительским приложениям и интеграции с пользовательской базой Coinbase.
Как работают ZK-роллапы
ZK-роллапы используют противоположный подход: они доказывают корректность заранее, а не предполагают ее.
После выполнения секвенсором пакета транзакций, провайдер генерирует криптографическое доказательство корректности (обычно zk-SNARK или zk-STARK), которое математически демонстрирует, что пакет был выполнен правильно. Это доказательство вместе с данными пакета отправляется в контракт-верификатор на Ethereum. Верификатор проверяет доказательство, что вычислительно дешево и занимает постоянное время независимо от количества транзакций в пакете.
Преимущество — окончательность. Нет семидневного окна оспаривания. Как только доказательство проверено на Ethereum, пакет финализируется. Пользователи могут выводить средства из ZK-роллапа на Ethereum за считанные минуты, а не ждать неделю.
Недостаток — стоимость. Генерация доказательства корректности для сложного пакета транзакций требует значительных вычислительных ресурсов. Генерация ZK-доказательств — это математически интенсивный процесс, который может занять минуты для больших пакетов и требует специализированного оборудования. Эти затраты амортизируются на все транзакции в пакете, но добавляют накладные расходы на пакет, которых избегают оптимистические роллапы.
ZK-роллапы также сложнее создавать. Оптимистические роллапы могут поддерживать ту же виртуальную машину, что и Ethereum (EVM), с относительно небольшими модификациями, что означает, что существующие смарт-контракты Solidity работают с небольшими изменениями или без них. ZK-роллапы исторически требовали от разработчиков написания контрактов на специализированных языках, таких как Cairo (используемый StarkNet), потому что набор инструкций EVM не был разработан для эффективной генерации доказательств с нулевым разглашением.
Этот разрыв сокращается. zkSync Era и Polygon zkEVM реализовали совместимые с EVM ZK-роллапы, которые могут выполнять стандартные контракты Solidity, хотя и с разной степенью совместимости. Scroll, еще один ZK-роллап, стремится к полной эквивалентности EVM, что означает, что контракты, развернутые на Ethereum, могут быть развернуты на Scroll без каких-либо изменений.
Блобы и обновление Dencun: изменение экономики
До марта 2024 года роллапы публиковали данные своих пакетов как calldata в транзакциях Ethereum. Calldata постоянно хранится каждым узлом Ethereum, что делает ее дорогой. Типичный пакет роллапа стоил от 500 до 2000 долларов за calldata в периоды высокой перегрузки Ethereum.
Обновление Dencun представило EIP-4844, который создал новый тип данных, называемый блобами. Блобы — это большие фрагменты данных (примерно 128 КБ каждый), которые прикрепляются к транзакциям Ethereum, но хранятся только временно, примерно 18 дней, а не постоянно. Это делает их значительно дешевле, чем calldata.
Влияние было немедленным и измеримым. Комиссии за транзакции на Arbitrum упали с средних $0.25 до менее $0.01. Комиссии на Base упали до долей цента. Стоимость публикации пакета роллапа в Ethereum упала более чем на 90%.
Это важно, потому что меняет экономическое уравнение для принятия роллапов. Когда транзакции второго уровня стоят $0.25, только пользователи с транзакциями выше определенного порога стоимости выберут роллап вместо конкурирующей цепи с более низкими базовыми комиссиями. Когда транзакции второго уровня стоят $0.001, ценовое преимущество конкурирующих цепей в значительной степени исчезает, и преимущество безопасности расчетов на Ethereum становится решающим фактором.
Blobs — это первый шаг к полному данкшардингу, будущему обновлению, которое увеличит количество блобов на блок с текущей цели в три до 64 или более. Каждый шаг в этом процессе дальнейшего снижает затраты на роллапы и увеличивает пропускную способность данных, доступную для расчетов на втором уровне в Ethereum.
Проблема централизации секвенсора
Почти каждый крупный роллап сегодня использует один секвенсор, управляемый командой роллапа. Секвенсор Arbitrum управляется Offchain Labs. Секвенсор Optimism управляется OP Labs. Секвенсор Base управляется Coinbase.
Эта централизация создает несколько рисков. Если секвенсор выходит из строя, роллап останавливается. Если секвенсор цензурирует определенные транзакции, пользователи не могут нормально взаимодействовать с роллапом. Если секвенсор переупорядочивает транзакции для извлечения MEV, пользователи платят скрытый налог.
Команды роллапов защищают эту централизацию как временную меру. Децентрализация секвенсора путем введения ротационного набора секвенсоров или использования общего уровня секвенирования находится в дорожной карте каждого крупного роллапа. Но дорожные карты — это не развертывания.
Смягчением является принудительное включение. Большинство роллапов включают механизм, который позволяет пользователям отправлять транзакции непосредственно на базовый уровень Ethereum, полностью минуя секвенсор. Если секвенсор цензурирует вашу транзакцию, вы можете принудительно провести ее через ончейн-контракт роллапа. Этот процесс медленнее и дороже, чем через секвенсор, но он предотвращает постоянную цензуру.
Степень, в которой принудительное включение действительно работает на практике, с учетом временных ограничений и затрат на газ в реальном использовании, является значимым отличием между роллапами. L2BEAT, основной независимый трекер свойств безопасности роллапов, оценивает каждый роллап по зрелости его механизма принудительного включения, а также по нескольким другим критериям безопасности.
Проблема фрагментации
Стратегия роллапов Ethereum успешно создала масштабируемые среды выполнения. Она также создала проблему фрагментации, которой не существовало до роллапов.
Пользователь с активами на Arbitrum не может напрямую использовать их на Base. DeFi-протокол на Optimism имеет отдельную ликвидность от того же протокола на zkSync. NFT, выпущенный на StarkNet, не может быть продан на маркетплейсе, работающем на Scroll.
Каждый роллап — это собственная цепочка со своим состоянием, своим мостом в Ethereum и своей экосистемой приложений. Перемещение активов между роллапами требует мостов, что вводит задержку (семь дней для оптимистичных выводов роллапов в Ethereum), стоимость (комиссии за газ как в исходной, так и в целевой цепочке) и риск (уязвимости в смарт-контрактах мостов).
Это не просто неудобство. Это структурная проблема, которая подрывает сетевые эффекты, делающие Ethereum ценным. Если ликвидность разделена между 30 роллапами, ни один отдельный роллап не имеет глубины ликвидности, которую имел мейннет Ethereum, когда он был основной средой выполнения.
Разрабатываются решения. Общие уровни секвенирования, такие как Espresso, направлены на координацию порядка транзакций между несколькими роллапами, обеспечивая атомарные кросс-роллапные транзакции. Протоколы интероперабельности, такие как Chainlink CCIP и LayerZero, предоставляют уровни обмена сообщениями, позволяющие роллапам общаться. ERC-7683, стандарт кросс-чейн намерений, направлен на стандартизацию того, как пользователи выражают кросс-роллапные переводы.
Ни одно из этих решений сегодня не является достаточно зрелым, чтобы устранить фрагментацию. Сходится ли экосистема роллапов к небольшому числу доминирующих цепочек или остается фрагментированной на десятки, — это открытый вопрос с значительными последствиями для того, где оседают пользователи, разработчики и ликвидность.
Модель безопасности также различается более тонкими способами. В оптимистичном роллапе безопасность зависит от того, что по крайней мере один честный верификатор наблюдает за цепочкой и отправляет доказательства мошенничества при необходимости. Если каждый верификатор находится в автономном режиме или сговаривается, недопустимые переходы состояний могут быть финализированы после закрытия окна вызова. На практике несколько независимых верификаторов следят за каждым крупным оптимистичным роллапом, и экономический стимул для обнаружения мошенничества (вызывающий получает срезанный залог) делает эту атаку дорогостоящей для поддержания. Но теоретическое требование слабее, чем у ZK-роллапа, где математическое доказательство само по себе гарантирует корректность независимо от того, кто наблюдает.
Последствия выбора роллапа для пользовательского опыта выходят за рамки комиссий и финальности. Поддержка кошельков, доступность токенов и развертывание приложений различаются между роллапами. Пользователь, который переводит активы в роллап с ограниченным развертыванием DeFi-протоколов, может обнаружить, что его капитал застрял в экосистеме с небольшим количеством продуктивных применений. Проблема интероперабельности усугубляет это: перемещение активов обратно в Ethereum или в другой роллап влечет дополнительные комиссии за мост и временные задержки, которые могут свести на нет экономию, которая привлекла пользователя в роллап в первую очередь.
Что это не охватывает
Эта статья не охватывает внутреннюю архитектуру конкретных виртуальных машин роллапов. Различия между Arbitrum Nitro, OP Stack и Cairo VM от StarkNet значительны и влияют на опыт разработчиков, производительность и свойства безопасности. Каждая из них заслуживает отдельного анализа.
Эта статья не охватывает валидиумы и воплощения, которые являются вариантами роллапов, размещающими данные на отдельном уровне доступности данных, а не на Ethereum. Эти системы обменивают часть гарантий безопасности Ethereum на более низкие затраты, и компромиссы здесь тонкие.
Эта статья не касается токеномики управления роллапами. Токены ARB, OP, STRK и ZK имеют разные структуры управления, стейкинга и стимулирования. Является ли накопление ценности токенами роллапов для держателей или их функционирование в первую очередь как инструментов управления — это активная дискуссия с последствиями для инвестиционных решений.
Практические проверки перед выбором роллапа
Проверьте стадию безопасности роллапа на L2BEAT. L2BEAT классифицирует роллапы на три стадии в зависимости от зрелости их систем доказательств, механизмов обновления и управления. Роллапы стадии 0 сильно полагаются на доверие к команде роллапа. Роллапы стадии 1 имеют функциональные системы доказательств, но сохраняют ключи обновления. Роллапы стадии 2 имеют полностью доверительные системы доказательств с минимальным централизованным контролем. По состоянию на середину 2026 года большинство крупных роллапов все еще находятся на стадии 0 или 1.
Поймите время вывода средств. Вывод средств из оптимистичных роллапов в Ethereum занимает примерно семь дней из-за окна вызова при мошеннических доказательствах. Сервисы быстрых мостов могут ускорить этот процесс, предоставляя средства заранее, но они взимают комиссию и вводят контрагентский риск. Вывод средств из ZK-роллапов может завершиться за считанные минуты после проверки доказательства действительности. Эта разница важна, если вам нужен быстрый доступ к вашим активам в основной сети Ethereum.
Проверьте механизм принудительного включения. Если секвенсор выходит из строя или цензурирует вашу транзакцию, можете ли вы принудительно провести свою транзакцию через ончейн-контракт? Проверьте, есть ли у роллапа функционирующий механизм принудительного включения и какова задержка. Роллап без принудительного включения — это централизованная цепочка с брендом Ethereum.
Сравните фактические затраты на транзакции. Комиссии роллапов варьируются в зависимости от эффективности сжатия роллапа, частоты пакетов и текущей цены blob-пространства Ethereum. Используйте трекер комиссий роллапов, чтобы сравнить фактическую стоимость обычных операций (перевод токенов, своп, развертывание контракта) между роллапами в момент, когда вы планируете их использовать, а не полагаться на исторические средние значения.
Проверьте экосистему. Самый дешевый роллап бесполезен, если нужное вам приложение находится на другом роллапе. Убедитесь, что протоколы DeFi, NFT-маркетплейсы или инфраструктура кошельков, которые вы планируете использовать, развернуты и ликвидны на выбранном вами роллапе.
Что такое роллап блокчейна?
Роллап — это решение второго уровня, которое выполняет транзакции в отдельной цепочке и отправляет данные транзакций или криптографическое доказательство обратно в блокчейн первого уровня, такой как Ethereum. Это позволяет роллапу обрабатывать тысячи транзакций в секунду, полагаясь на Ethereum для безопасности и доступности данных. Термин «роллап» относится к способу, которым множество транзакций объединяются в один пакет перед отправкой на базовый уровень.
В чем разница между оптимистичными и ZK-роллапами?
Оптимистичные роллапы предполагают, что транзакции действительны, и допускают период оспаривания (обычно семь дней), в течение которого любой может отправить доказательство мошенничества, если обнаружит ошибку. ZK-роллапы генерируют математическое доказательство, которое подтверждает, что весь пакет был выполнен корректно, прежде чем он будет принят в Ethereum. Практическая разница заключается в том, что оптимистичные роллапы имеют более длительное время вывода средств, но их проще создавать, в то время как ZK-роллапы обеспечивают более быструю финализацию, но требуют больше вычислительных ресурсов для генерации доказательств.
Почему вывод средств из оптимистичных роллапов занимает семь дней?
Семидневное окно существует для того, чтобы дать проверяющим мошенничество достаточно времени для обнаружения и оспаривания недействительного корневого состояния, отправленного секвенсором. Если бы вывод средств был мгновенным, злонамеренный секвенсор мог бы отправить поддельное корневое состояние, вывести средства в Ethereum и исчезнуть, прежде чем кто-либо смог бы доказать мошенничество. Семидневная задержка гарантирует, что у игры проверки будет достаточно времени для завершения. Сервисы быстрых мостов могут обеспечить мгновенный вывод средств, предоставляя средства заранее, но они взимают плату за эту услугу.
Что такое блобы и как они снизили стоимость роллапов?
Блобы — это новый тип данных, введенный обновлением Dencun в Ethereum (EIP-4844) в марте 2024 года. До блобов роллапы отправляли данные пакетов как calldata, которая постоянно хранится каждым узлом Ethereum и является дорогостоящей. Блобы хранятся временно (примерно 18 дней) и имеют собственный рынок комиссий, отдельный от обычных транзакций Ethereum. Это снизило стоимость транзакций роллапов более чем на 90%, поскольку хранение данных, которое является основной стоимостью эксплуатации роллапа, стало значительно дешевле.
Безопасно ли использовать роллап так же, как использовать Ethereum напрямую?
Роллап наследует безопасность Ethereum для данных, которые он отправляет на базовый уровень, но применяются дополнительные допущения доверия. Секвенсор обычно является единым централизованным оператором, который может подвергать цензуре транзакции или выходить из строя. Смарт-контракты роллапа в Ethereum могут иметь ключи обновления, контролируемые командой. Система доказательств мошенничества или доказательств действительности может все еще находиться в разработке. Система классификации этапов L2BEAT оценивает эти свойства. Роллап второго этапа с полностью децентрализованной системой доказательств приближается к уровню безопасности Ethereum. Большинство роллапов сегодня не находятся на втором этапе.
Что произойдет, если секвенсор роллапа выйдет из строя?
Если секвенсор выходит из строя, новые транзакции на роллапе не могут обрабатываться через обычный канал. Однако большинство роллапов включают механизм принудительного включения, который позволяет пользователям отправлять транзакции напрямую в смарт-контракт роллапа в Ethereum, минуя секвенсор. Это медленнее и дороже, чем обычная работа, но это предотвращает постоянную блокировку средств пользователей из-за сбоя секвенсора. Качество и доступность механизмов принудительного включения значительно различаются между роллапами.
Почему существует так много разных роллапов?
Структура роллапов модульная и с открытым исходным кодом, что делает относительно простым запуск нового роллапа. OP Stack (от Optimism) и Arbitrum Orbit оба позволяют разработчикам развертывать пользовательские роллапы с готовой инфраструктурой. Разные роллапы оптимизированы для разных случаев использования: некоторые нацелены на DeFi, другие — на игры, третьи — на корпоративные приложения. Однако распространение роллапов создало проблемы фрагментации, включая разделение ликвидности, сложность мостов и путаницу пользователей.
Какой роллап мне следует использовать?
Лучший роллап зависит от того, что вы хотите делать. Для DeFi с самой глубокой ликвидностью в настоящее время лидирует Arbitrum. Для потребительских приложений, интегрированных с Coinbase, доминирует Base. Для приложений, которые отдают приоритет быстрой финализации и не хотят семидневных задержек вывода средств, стоит рассмотреть ZK-роллапы, такие как zkSync Era или StarkNet. Сравните текущие затраты на транзакции, проверьте, развернуты ли нужные вам приложения, и проверьте уровень безопасности роллапа на L2BEAT, прежде чем вкладывать значительные средства.
