BTC/ETH Layer2 本质解析

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Layer 2 解决了 Layer 1 的扩容问题，提高了Smart Contractsof TPS（每秒交易数）。要充分利用 Rollup 类型的 Layer 2需要用户执行哪些新增的步骤才能真正使用到layer2所带来的好处呢？本篇文章以主流的Rollup方式来解释，如果要利用到Layer2的来提升自己应用的TPS需要增加哪些步骤。

如果要清楚的知道增加了哪些步骤，我们必须先知道在layer1上面进行交易需要哪些，然后两者对比就能知道增加了哪些步骤。

在 Layer 1 上进行交易通常包括以下步骤：

1. 部署合约： 用户需要发起一笔交易来部署智能合约。这包括发布合约的代码、设置合约的初始状态，并在区块链上记录合约的地址。
2. 调用合约方法： 一旦合约部署完成，用户可以通过发送交易来调用合约的方法。这可能涉及更改合约的状态或执行某些计算。

在 Layer 2 上，使用 Rollup 类型的解决方案

首先我们把以太坊上面的交易做个分类。

1. ETH资产的流转交易。
2. ERC20代币类资产的流转交易
3. 其他交易（uniswap，curv，dai，nft，others）

我们常用的扩容其实就1，2两种资产的TPS提升。

1. 合约部署： 在 Layer 1 上，项目方部署了一个资产托管合约（锁定合约），用于接收用户在 Layer 1 上发送的 ETH 或 ERC20 资产。同时，在 Layer 2 上，为每个 Layer 1 资产部署了对应的合约，例如 ETH 合约、UNI 合约、DAI 合约。
2. 资产托管： 用户将其 ETH 或 ERC20 代币发送到资产托管合约地址。尽管智能合约地址没有私钥，但通过合约间调用的方式，资产托管合约可以对 ERC20 资产进行控制。
3. Relayer 监控事件： 多个 relayer 在链下监控 Layer 1 上事先定义好的事件。一旦用户在 Layer 1 上发送资产到资产托管合约，相应的事件会被触发。
4. 多重签名 Mint 交易： 多个 relayer 通过多重签名的方式合作，向 Layer 2 上的对应资产合约发送一个 mint 交易。这个交易的目的是在 Layer 2 上铸造对应 Layer 1 资产的代币，如将 ETH 转换为 Layer 2 上的 ETH。
5. Layer 2 上的 Mint 操作： 在 Layer 2 上，对应的资产合约执行 mint 操作，将资产从 Layer 1 映射到 Layer 2，例如将 ETH 映射为 layer2-eth、UNI 映射为 layer2-uni。
6. Layer 2 交易： 之后的所有交易都在 Layer 2 上进行，利用 Layer 2 的高性能和低成本进行快速的交易和智能合约操作。
7. Layer 2 数据存储： Layer 2 将每次交易打包和 Layer 2 的状态根一起发送到 Layer 2 存储，确保交易的有效性和一致性。

这种解决方案使得用户能够在 Layer 2 上体验高性能的交易和智能合约操作，同时通过资产托管合约在 Layer 1 和 Layer 2 之间进行资产的安全迁移。

验证失败采取的措施

在 ZK-Rollup 中，安全性的保障源自每次 Layer 2 向 Layer 1 打包的交易和状态都伴随着一个证明（proof）一起提交给 Layer 1。这个证明确保 Layer 2 按照智能合约的代码老老实实运行，没有违反规则。当 Layer 1 收到这个证明时，会进行验证。如果验证失败，即证明与合约代码的执行不一致，系统将采取相应的安全措施。

具体而言，如果验证失败，系统可能会采取以下一些行动：

1. 撤销交易： 不通过的交易可能会被撤销，以确保区块链上的状态是正确的。
2. 罚没作弊者： 如果验证失败是由 Layer 2 上的作弊行为引起的，系统可能会对作弊者进行处罚，例如罚没一部分资产或取消其参与验证的资格。
3. 系统回滚： 在极端情况下，如果验证失败涉及到系统的整体安全性，可能会考虑回滚到之前的状态，以确保网络的一致性和安全性。