打開 Web3 新用例的大門？一文讀懂 Micro-Rollups 鏈上證明

Foresight News

05-06

Micro-Rollups 的可驗證鏈下計算、可審計狀態及鏈上應用集成能力，或促使鏈上現實世界用例呈爆炸式增長。

撰文：stackrlabs
編譯：Frank，Foresight News

證明（Attestation），這是一個含義廣泛的詞，幾乎每個人都對它的意思有一些理解，並且每個人在生活中都曾經在不知不覺中使用過這個概念。

那麼讓我們嘗試定義它，證明本質上是對某一信息做出的陳述或聲明，它們作為可信賴方提供的證據或確認，以驗證特定陳述的真實性。證明的可信度取決於提供證明的實體的聲譽，在 Web3 世界中，證明帶有數字簽名，確保真實性和不可變性。

讓我們來看一些例子，無論是現實世界還是加密領域，你可能都沒有意識到它們實際上就是某種形式的證明。

Web3 世界的證明：以太坊證明服務登場

以太坊證明服務（Ethereum Attestation Service，EAS）是 Web3 領域支持證明用例的領先項目之一，它是一個開源的基礎設施公共產品，用於鏈上或鏈下進行證明。EAS 的運作方式非常簡單，你只需註冊一個關於任何主題的架構（或使用現有的架構），然後根據該架構進行證明。

侷限性

儘管 EAS 為 Web3 中的證明推理和利用提供了堅實的基礎，但它並非沒有侷限性。使用 EAS 進行鏈上證明的成本可能會非常高昂，並且需要編寫 EVM 智能合約來實現任何自定義邏輯。對於鏈下證明，架構仍然需要放在鏈上，並且開發人員經常將這些證明存儲在私有數據庫中，從而損害了用戶的可驗證性。

這種情況凸顯了使用 Stackr SDK 構建的 Micro-Rollups 如何用於增強 EAS 或整體證明的功能。

快速介紹 Micro-Rollups

Micro-Rollups 本質上是一種狀態機，可以在鏈下執行特定的邏輯，然後將執行結果的驗證外包到另一個稱為「Vulcan」的層，而 Vulcan 會更新驗證狀態並把計算數據上鍊。

Micro-Rollups 的狀態機具有定義良好的狀態格式，並通過創世條件進行初始化；
狀態機可以執行動作（即交易類型），當觸發這些動作時，會調用狀態機上的狀態轉換函數；
狀態轉換函數（STF）負責執行計算並更新狀態機的狀態；

在 STF 執行後，所有動作將被打包成一個區塊併發送到 Vulcan 層。

Vulcan 層會執行以下操作：

以「悲觀」（Pessimistically）的方式重新執行區塊中的動作，以檢查狀態轉換函數（STF）的有效性；
為經過驗證的區塊生成元數據；
在 L1（主鏈）和數據可用性層（DA）上進行結算；

將 Micro-Rollups 的更新狀態發送到 DA 層；
將經過驗證的區塊的元數據和更新後的狀態根哈希值寫入 L1 上 Micro-Rollups 的 inbox 合約；

上述流程共同構成了 Stackr 的 Micro-Rollups 框架。

證明系統 Micro-Rollups

那麼，為什麼 Micro-Rollups 特別適合構建證明系統呢？Micro-Rollups 具有以下優勢：

可驗證的鏈下計算：Micro-Rollups 在功能上類似於後端服務，但它為應用程序的狀態和計算增加了一層可驗證性，這可以確保證明的頒發者沒有篡改系統規則；
可審計的狀態：一旦狀態機部署完成，狀態轉換函數（STF）的邏輯就無法被修改，這可以讓用戶確信提供者不會任意更改系統的規則；
可與鏈上應用集成：Micro-Rollups 可以與鏈上應用集成，Micro-Rollups 會將應用程序的狀態根哈希值寫入 L1，其他應用程序可以使用此哈希值來證明性地訪問 Rollup 的狀態；

Micro-Rollups 用於證明的三種方式

1.EAS 鏈下證明的可驗證存儲

如前所述，EAS 的鏈下證明只是一個包含證明數據和簽名的 JSON 文件，這些數據不會存儲在鏈上，而是存儲在私有數據庫或去中心化存儲解決方案中。

與 EAS 推薦的「Ceramic 網絡的可驗證數據賬本」非常相似，Micro-Rollups 是存儲這些鏈下證明的理想解決方案。從本質上講，Micro-Rollups 是一個可驗證的數據賬本，因為：

可驗證的計算確保了狀態轉換的正確性；
狀態被「彙總」成一個哈希值（稱為 Merkle 根哈希），並在每個 epoch 結束後發佈到以太坊 L1 主網上；
所有數據都對底層的 DA 層可用；

這樣的系統將是一個通用型的 Micro-Rollups，旨在存儲針對任何已在 EAS 上註冊的架構的證明，同時不會影響最終用戶的可驗證性。

2.適用於特定架構證明的 Micro-Rollups

其核心即 Micro-Rollups 本質上只是一個由狀態和狀態轉換函數組成的狀態機，當通過架構和證明的視角審視這個框架時，我們可以發現一些相似之處。

狀態類似於架構，它定義了數據結構，而證明類似於狀態轉換，它們是經過驗證的符合架構的更新，這種對比凸顯了 Micro-Rollups 的真正潛力：可以構建針對特定架構的 Micro-Rollups，使證明能夠適應特定的架構，並賦予開發人員將自定義邏輯納入轉換函數的靈活性，類似於 EAS 中的解析器合約（Resolver contracts)。

更棒的是，由於計算完全在鏈下、EVM 之外進行，因此用戶在進行證明時無需支付任何 Gas 費。

我們最近的一篇關於「積分系統 Micro-Rollups」的文章討論了應用程序如何利用積分作為激勵機制，這正是一個這樣的系統的直接例子，因為積分本質上是應用程序授予用戶的證明。

還可以使用 Stackr 的 SDK 構建一個封裝器，以便輕鬆啟動一個具有自定義架構和解析器邏輯的新 Micro-Rollups，同時保持相同的 API 以實現跨 Micro-Rollups 的互操作性。

3.Micro-Rollups 作為 EAS 的改進方案

由於 Micro-Rollups 可以抽象掉構建去中心化應用的大部分複雜性，因此可以相當快速地將一個接近功能完備的 EAS 替代方案作為 Micro-Rollups 來實現，這種替代方案可以提供相同的三個核心功能：

用於存儲所有架構的架構註冊表；
根據架構創建證明的能力；
撤銷現有證明的選項；

在下一節中，我們將更深入地研究如何構建它。

讓我們用 Micro-Rollups 構建一個 EAS

免責聲明：此演示展示了框架的功能，代表了一個不完整的構建，不適用於生產環境，請將內容視為說明性而非最終產品。

在開發 Micro-Rollups 時，至關重要的是用狀態機的方式來理解您的邏輯，這需要仔細考慮 Micro-Rollups 的狀態（即它將持有的數據）以及將支配狀態轉換函數行為的動作，而狀態轉換函數又會操作此狀態。

理解了以上內容，我們現在開始使用 Stackr 的 SDK 設計 Micro-Rollups 的狀態。

設計

架構和證明存儲在狀態機內部的鏈下；
用戶發送動作，觸發狀態機內部的狀態轉換函數；
用戶可以發送動作來註冊架構、針對任何存儲的架構創建證明或撤銷現有證明；
每隔一個既定時間戳就會生成一個區塊，其中包含架構和證明狀態的詳細信息；
該區塊被髮送到 Vulcan 網絡進行驗證；
如果區塊符合狀態機的規則，則該區塊將被批准；
區塊數據將被拆分到 L1 和 DA 進行結算；

確定初始狀態

類似於 EAS，我們需要存儲架構和證明的列表。為了清晰地說明這一點並提供明顯的對比，我們將使用與 EAS 相同的結構定義。

1.首先，讓我們在我們的狀態中定義架構和證明。

分析細節如下：

schemas: 該字段存儲了一個哈希映射，鍵為架構的 UID，值為 SchemaRecord 結構體，SchemaRecord 結構體對應用戶提交的證明架構。
attestations: 該字段存儲另一個哈希映射，鍵為證明的 UID，值為 Attestation 結構體。Attestation 結構體對應引用特定架構的單個證明。

添加狀態更新處理程序

在設置了最小可行狀態之後，我們需要定義用於更新狀態的狀態轉換函數。

2.讓我們定義兩個函數：

schema: 負責創建架構條目；
attest: 負責創建證明條目；

分析 registerSchema 函數：

當用戶提交註冊新證明架構的指令時，需要提供兩個字段：schema：證明架構的 ABI（Application Binary Interface)，revocable：架構是否明確允許撤銷證明；
發起註冊動作的用戶將被記錄為架構的註冊者；
狀態轉換函數會根據提供的數值計算該架構條目的唯一標識符；
最後，將新的架構條目添加到狀態中；

分析 attest 函數：