一文看懂Native Rollup：关于ZK Rollup的PoS & PoW混合共

原文作者:  Opside Team – nanfengpo

关于PoS & PoW 的混合共识

native rollup是一个zk-based的3-layer扩容解决方案，其中layer 2 是一个EVM-compatible且Rollup-friendly的链，layer 3 则由系统原生支持的多个zkRollup（称为native rollup）组成。Layer 2   为zkRollup做了很多系统层面的优化。这个3 层架构中的layer 2 和layer 3 ，共用了一个PoS与PoW融合的共识机制：

Layer 2 

PoS：layer 2 将采用ETH 2.0 的PoS并对其进行必要的改进。因此，layer 2 的共识层将有超过10 万个验证者。任何人都可以质押token来成为验证者。这些验证者也将根据EIP-4844 提供一个数据可用性层，从而容纳layer 3 的Rollup提交的batch。此外，layer 2 的PoS是可证明的，validator会定期把PoS 证明提交到layer 1 上。validator可以获取PoS这部分的区块奖励和Gas费。

Layer 3   

PoS（Sequencer）：validator除了提议layer 2 的block，也提议layer 3 的block（即data batch），也就是说validator同时是layer 3 中native rollup的sequencer。Sequencer可以获取其中的交易Gas费。

PoW（Prover）：只要拥有zkp的算力，任意validator都可以成为native rollup的prover。Prover为layer 3 的各个Native rollup生成zk proof。对于sequencer提交的layer 3 的各个区块，prover依据PoW的规则来竞争，最先提交zk proof的prover将获得layer 3 的区块奖励。

关于Native rollup的去中心化共识机制

下面将详细介绍layer 3 中的native rollup的去中心化共识机制。

Sequencer 

sequencer 这个角色由layer 2 的validator来承担。每个layer 2 的区块中，所有native rollup都有且仅有1 笔交易来提交各自的rollup block，且这些rollup block只能由layer 2 区块的validator来提交。如果该layer 2 区块中没有包含所有的native rollup的block，则该区块无效。

即使某个native rollup在一段时间内没有交易，sequencer也必须提交该rollup的block。此时该rollup的block为空。

sequencer 的收益是该sequencer提交的各个native rollup的block中的交易手续费。注意，所有native rollup中的交易手续费都是由layer 2 token（IDE）来支付的。因此，该sequencer打包的rollup交易越多，收益也越多。

当sequencer把rollup block打包上链后，该rollup block就进入了finalized状态。因此该区块最终确认所需要的时间与layer 2 是相同的。

如果某一个rollup block没有在一定时间内被prover提交的proof验证，则该block会被跳过，相应的sequencer也将被slash。

Prover

与sequencer必须是当前layer 2 区块的validator不同，prover可以是任意的layer 2 的validator。只要一个validator具有zkp算力，即可称为任意的native rollup的prover。

这些prover通过PoW的方式来竞争，最先提供某个rollup block的有效proof的，就能获得相应的block reward。注意，所有native rollup的block reward，都是由layer 2 token（IDE）来支付的。这部分IDE就是layer 2 的PoW部分的奖励，系统会根据zkp算力的供需平衡来自动调整PoW的奖励额度。

sequencer 打包的rollup block中，已经包含了生成proof所需要的所有数据。因此，对于每个rollup，prover可以并行生成多个block的proof。同样的道理，这些block proof的验证也是并行的。

当一个rollup block和它的所有父区块都被验证时，该区块就被验证了，即verified状态。

总结

通过 PoS & PoW的混合共识机制，layer 2 和layer 3 具有相同的共识层与验证者集合，确保了整个架构的安全性和去中心化。更为重要的是，layer 3 的各个Native Rollup在底层架构上拥有了一个规范化的去中心化解决方案。layer 2 定义了一个统一的系统合约，rollup的开发者只需要实现这些规范化的接口，并注册rollup slot成为native rollup。这样，开发者可以更加关注业务逻辑的实现，而不必关心在底层架构层面layer 2 与layer 3 如何交互，也不需要维护rollup的全节点和zkp算力。

标签：k pos pow rollup ti