为什么需要提高TPS——区块链网络结构图

为什么不增加结点来提升性能呢？

如图：在星际网络中，每个结点和有限结点相连，结点越多，通信成本越高，结点数量增加投票结点增加，安全上升，同时投票的网络成本增加，导致性能下降。该网络无法依靠简单的结点扩充来实现性能的提升。

不能暴力增加结点扩容还有哪些扩容方法呢？

1. 减少参与投票结点

2. 使用侧链或链下

• 通过批量打包
• 默认安全，挑战模式
• 零知识证明减少投票传输
• 链下交易

到这里我们已经初步了解扩容方案了，接下来详细介绍optimistic rollup

什么是optimistic rollup

optimistic rollup是一种扩展以太坊的方法，涉及将计算和状态存储转移到链下，提交易到链上。

特性是：

1. 批量打包：是将多笔交易打包为一个批次提交
2. 交易压缩：是对交易数据进行压缩
3. 使用链的证明，在链下证明，欺诈证明

交易流程：
L1 -> L2：用户提交交易到L1的L1 bridge合约中—>定序器->L2

L2 -> L1: 用户发送数据到L2 brige->L2ToL1MessagePasser智能合约中->中继结点读取交易数据->等待欺诈证明完成->L1

欺诈证明

欺诈证明是 Optimism 生态中非常重要的部分，其主要目的是保证 sequencer 输出结果的真实性。若 sequencer 将虚假的 stateRoot 发布至 L1，那么 verifier 就可以启动欺诈证明程序并在 L1 上执行对应的 L2 交易。然后将欺诈证明的 stateRoot 结果与 sequencer 提交至 L1 的 stateRoot 进行比较。若结果不同，sequencer 的质押会被削减，前一笔交易的 stateRoot 会被清除并重新进行计算。因此，所有的 L2 交易可以保证在 L1 中完成运行。

欺诈证明可以由任何人发起，但通常是由 verifier 发起的，因为它们会检查 sequencer 提交的每个 stateRoot 的有效性。欺诈证明的整个流程由 Optimism 提供的一套 L1 合约管理，使用合约时，用户可以在 L1 中重新执行 L2 的交易，生成正确的 stateRoot。如果生成的 stateRoot 与 sequencer 发布的 stateRoot 不匹配，合约就会削减 sequencer 的质押，还会删除上一笔交易所对应的 stateRoot。

Optimstic 虽然相信提交者不会作恶，但为了震慑和预防，提交者通常会先质押一部分资金，而当提交的信息被验证为错误之时，便会扣除一部分质押资金作为惩罚。而相应的，通过欺诈证明发现错误信息的验证者，也会获得这部分扣除的资金作为奖励，这样也能极大程度上激励监测和提交欺诈证明的行为。