一文看懂Native Rollup：关于 ZK Rollup 的 PoS & PoW 混合共识
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作者: Opside 联创 & CEO – nanfengpo
关于PoS & PoW 的混合共识
native rollup是一个基于 zk 的三层架构扩容解决方案，其中layer 2是一个EVM兼容的且对于 Rollup十分 友好的链，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。这个三层架构中的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，验证者会定期把PoS 证明提交到layer 1上。验证者可以获取PoS这部分的区块奖励和Gas费。
Layer 3：
PoS（排序器）：排序器除了提议layer 2的区块，也提议layer 3的区块（即数据 batch），也就是说验证者同时是layer 3中native rollup的排序器。排序器可以获取其中的交易Gas费。
PoW（Prover）：只要拥有zkp的算力，任意验证者都可以成为native rollup的prover。Prover为layer 3的各个Native rollup生成zk 证明。对于排序者提交的layer 3的各个区块，prover依据PoW的规则来竞争，最先提交zk 证明的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 (排序器)
sequencer (排序器)这个角色由layer 2的验证者来承担。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 区块，且这些rollup 区块只能由layer 2区块的验证者来提交。如果该layer 2区块中没有包含所有的native rollup的区块，则该区块无效。
即使某个native rollup在一段时间内没有交易，验证者也必须提交该rollup的区块。此时该rollup的区块为空。
排序器的收益是该排序器提交的各个native rollup的区块中的交易手续费。注意，所有native rollup中的交易手续费都是由layer 2 token 来支付的。因此，该排序器打包的rollup交易越多，收益也越多。
当排序器把rollup block打包上链后，该rollup 区块就进入了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 区块没有在一定时间内被prover提交的证明验证，则该区块会被跳过，相应的排序器也将受到惩罚。
Prover
与排序器必须是当前layer 2区块的验证者不同，prover可以是任意的layer 2的验证者。只要一个验证者具有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 区块的有效证明的，就能获得相应的区块奖励。注意，所有native rollup的区块奖励，都是由layer 2 token来支付的。这部分 token 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。
排序器打包的rollup 区块中，已经包含了生成证明所需要的所有数据。因此，对于每个rollup，prover可以并行生成多个区块的证明。同样的道理，这些区块证明的验证也是并行的。
当一个rollup 区块和它的所有父区块都被验证时，该区块就被验证了，即验证完成状态。
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 插槽成为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。