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Rollup 方案的核心在于，将链下大量的交易进行打包压缩（批处理），然后将压缩的数据发布到主链，发布到主链的压缩数据中包含了每笔交易的基本信息，这就保证了数据的可用性（可验证性），进而可以实现对操作者的免信任。 下文具体阐述 Rollup 方案的运行方式。 首先，在主链上存在 Rollup 智能合约，里面存有状态根，即表征 Rollup 状态的 Merkle 根，Rollup 状态包含 Rollup 中的账户余额、合约代码等。 操作者在收集到大量链下交易数据后，会在主链上向 Rollup 智能合约发起批处理操作（可以理解为生成一个 Rollup 区块），里面包含打包压缩的交易数据，以及旧的状态根（执行批处理前的状态根）和新的状态根（执行批处理后的状态根），智能合约会检验新旧状态根是否匹配（即新的状态根是否可以由这批交易触发状态转换生成），如果检验通过，旧状态根会更新为新状态根。  批处理中的交易的输入方或输出方可以是来自 Rollup 外部的，这就可以实现用户在 Rollup 中的资金存取。例如用户从以太坊主链转移资产到 Rollup 合约，那么这笔交易就是从 Rollup 外部的以太坊主链输入资产至 Rollup 内部，同理，如果是从 Rollup 内提取资产返回以太坊主链，就是从 Rollup 内部输出资产至 Rollup 外部。 Rollup 方案中有一个核心的安全问题：如何保证批处理执行后的新的状态根是正确的？即如何防范操作者伪造交易或状态根、确保状态转换的有效性。针对该问题，出现了两种 Rollup 方案，分别是基于「有效性证明」的 zkRollup 和基于「欺诈证明」的 Optimistic Rollup。
zkRollup 采用 zk-SNARK（零知识简洁无交互证明）技术。零知识证明是指证明者（操作者）能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。在 zkRollup 方案中，操作者在发起批处理时，除了提交压缩的交易数据和新旧状态根外，还需要提交 zk-SNARK 有效性证明，主链上的 Rollup 智能合约会据此检验状态根转换是否有效，这一过程相当于让操作者「自证清白」。 zkRollup 方案通过零知识证明消除了状态转换过程中的有效性疑虑，本质上是通过密码学组件的加持来取代可信方（即取代对于操作者的信任），可以实现无交互、免信任的高安全性，也更加符合加密世界的基本理念，而且能够免除类似于 Plasma 的挑战期设定，发出资产提取申请后，下次批处理即可到账。zkRollup 的缺点在于，零知识证明生成过程复杂、计算成本高、耗费时间长，所以对通用型的智能合约（例如 DeFi 应用）支持不友好，当前更适用于普通转账交易等应用场景。 (责任编辑：admin) |