在区块链技术快速发展的环境中，扩展解决方案已成为应对以太坊等主要网络局限性的重要途径。 在这些创新中，Optimistic Rollups 作为一个突破性的Layer 2协议，承诺在保持底层网络强大的安全保证的同时，彻底改变区块链的可扩展性。

这个全面的探索深入探讨了乐观汇总以及它们对区块链可扩展性的变革性影响。

什么是乐观汇总？

随着以太坊继续在智能合约平台领域占据主导地位，对高效扩展解决方案的迫切需求变得越来越明显。乐观汇总代表了一种对这一挑战的复杂方法，提供了一种通过利用以太坊现有的安全基础设施实现更高吞吐量和更低成本的独特结合。这些Layer 2协议通过将计算移到链下，同时通过交易数据发布与以太坊主网保持紧密连接，从而实现10-100倍的性能提升。

乐观汇总的真正创新在于能够将交易写入以太坊作为calldata或blob，从而显著降低用户的gas费用，同时保持网络的安全保证。相比之下，这种方法与其他扩展解决方案如侧链或等离子链形成了鲜明对比，因为后者往往在安全性或数据可用性方面做出妥协。

为什么叫“乐观”？了解其背后的哲学

乐观汇总中的“乐观”一词源于其基本的操作原则：有效性假设。这个Layer 2协议采取了一种乐观的方法，假定所有交易在被证明是无效之前都是合法的。与零知识汇总相比，后者需要对每个交易批次进行复杂的有效性证明，乐观汇总采用了一种更简化的流程，仅在检测到潜在欺诈时需要进行干预。

这种创新方法引入了一个挑战期，通常持续1-2周，在此期间，网络参与者可以通过欺诈证明对任何可疑交易提出异议。当某个欺诈证明成功时，系统会自动惩罚负责的排序者并撤销欺诈交易，确保网络的完整性，同时保持运营效率。

乐观汇总的关键组成部分

乐观汇总的基础建立在一个复杂的两层架构上。在其底层，部署在以太坊上的智能合约管理着重要功能，如区块存储、状态更新和用户存款。这些合约构成了主以太坊网络与Layer 2环境之间的重要桥梁。

链下虚拟机作为一个独立于以太坊虚拟机（EVM）之外的实体运行，处理复杂的计算和状态存储，这些通常会给主网络带来负担。这个专业化的VM支持EVM兼容的智能合约，使开发人员能够在最小化修改的情况下部署他们的应用，同时受益于显著降低的成本和提高的性能。

Layer 2协议如何工作？

进入乐观汇总生态系统

用户的旅程开始于 将资金存入以太坊主网上的智能合约。例如，如果Alice想开始使用乐观汇总，她首先将ETH存入汇总的智能合约。一个排序者观察到这个存款，并将在Layer 2网络上等额记入Alice的账户，使她能够以显著降低的费用开始交易。

在汇总内进行操作

在汇总上激活后，交易处理遵循一个复杂的路径。例如，如果Alice想给Bob发送5个ETH，她需要签署交易并提交给排序者，排序者将其与其他交易捆绑成一个区块。排序者随后对这些数据进行压缩，并将其作为单笔交易提交给以太坊，从而显著降低总体的gas费用。

状态管理系统使用Merkle roots有效地跟踪网络的状态。当排序者提交Alice的交易批时，他们必须包括：

• 显示Alice交易前网络状态的前状态root
• 显示转账给Bob后的状态的后状态root
• 作为calldata发布到以太坊的完整交易数据

退出过程和安全措施

提现过程展示了乐观汇总的强大安全措施。假设Ellie想将她的资金提回到以太坊主网，该过程涉及几个关键步骤：

• Ellie发起提现请求，并使用已发布的交易数据创建Merkle证明
• 她将该证明提交给汇总合约
• 开始为期1-2周的强制等待期
• 在此期间，如果检测到欺诈，验证者可以对提现进行挑战
• 如果没有成功的挑战发生，Ellie将在主网上获得她的资金

系统通过要求排序者将所有交易数据发布到以太坊上来确保数据的可用性。例如，如果一个排序者试图操纵Ellie的交易，任何人都可以访问已发布的数据来构建欺诈证明并对恶意活动提出挑战。

具有乐观汇总解决方案的顶级区块链

Arbitrum：与EVM兼容的高级可扩展性

Arbitrum已成为领先的乐观汇总解决方案之一，其复杂的Arbitrum虚拟机每天处理数千笔交易。其EVM兼容性允许开发者在最小化的修改中部署现有的以太坊应用，使其成为寻求可扩展性的DeFi协议的热门选择。

Optimism：简化的效率

Optimism通过保持完全的EVM兼容性，同时显著降低交易成本，带来了一个简单而有效的扩展方法。其与主流DeFi协议的集成展示了乐观汇总在现实应用中的实际好处。

Metis Andromeda：多功能应用支持

Metis Andromeda超越了基本的交易扩展，为DAO和DeFi应用提供了专门的功能。其架构在维护乐观汇总的成本优势的同时支持复杂的应用。

Boba Network：创新的提现解决方案

Boba Network通过其流动性提供者服务解决了乐观汇总的主要批评之一——较长的提现周期。用户可以立即收到他们的资金，尽管需支付一小笔费用，这表明创新可以克服传统Layer 2的局限性。

通过其对扩展的复杂方法，乐观汇总代表了区块链技术的重大进步，提供了一种实用的解决方案来应对网络拥堵和高交易成本的持续挑战。随着生态系统的不断成熟，这些Layer 2协议正逐步在塑造去中心化应用和区块链可扩展性的未来中扮演越来越关键的角色。