具体而言，Rollup 将交易数据进行压缩编制成梅克尔树，并存储在链上；同时在智能合约中保存梅克尔树的树根（状态根）。Rollup 的运营方可以将发布一批汇总交易（Batch），该交易即压缩过的交易集合，而且包含之前的状态根和新状态根 (处理交易之后的新梅克尔树根)。智能合约会对状态根进行检查并更新，由此实现资产的转移。

当然，从上我们可以看出，Rollup 并不是一种纯粹的 Layer 2 方案，而是更像 Layer 1 和 Layer 2 的混合体：数据在链下进行计算打包，但在链上进行存储。因此将 Rollup 称为半链下扩容或 semi-layer 2 方案更为合适。

图 6. Rollup 扩容原理，资料来源：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究院

用一个形象的比喻，现在我们要保存很多电影，Plasma 类似于我们将电影存储在电脑上，然后只在 U 盘上保存一个目录文件，根据这个目录文件的指引，我们可以方便地找到任何一部电影在电脑中的位置；而 Rollup 的方法则是先将电影进行压缩，随后再全部保存到 U 盘中。这样一来，我们就可以在 U 盘中存储更多的电影。

那么 Rollup 是如何实现压缩的呢？---主要是对交易的参数进行压缩，主要包括 Nonce，Gasprice，Gas，To，Value，Signature，如下表所示：

表 2. Rollup 压缩方式，资料来源：Vitalik. An Incomplete Guide to Rollups，欧易 OKEx 研究院

在过去，一笔交易需要占用 112 字节的存储空间，现在只需要 12 字节的空间，一个字节大约花费 16 Gas；而在以太坊上，Gas 上限是 1250 万，我们假设 Rollup 需要花费 50 万 Gas，那么在 Rollup 上，其交易处理能力是：

（区块 Gas 消耗量上限 – Rollup Gas 消耗量）/ 每字节的 Gas 消耗量 / 一笔交易字节数 / 出块时间 =（12,500,000 – 500,000）/ 16 / 12 /14= 4464 笔 / 秒

目前在以太坊上进行一次转账需要消耗约 21,000 Gas，这意味着如果全部用来转账，那么以太坊的最大交易处理能力为：区块 Gas 消耗量上限 / 单笔转账 Gas 消耗量 / 出块时间 = 12,500,000 / 21,000 /13 = 45 笔 / 秒

这意味着 Rollup 在转账场景下降以太坊的 TPS 提升了 100 倍。同样地，根据 Vitalik 的计算，在 ERC20 转账、Uniswap 运用场景，可实现同条件下以太坊 TPS 扩展 100-400 倍。

前面的分析一直很顺利，但我们忽略了一个与侧链技术类似的重要问题：如何防止 Rollup 运营方伪造数据进行盗取资产呢？以太坊社区提出了两个方案：使用「有效性证明」的 ZK-Rollup，以及沿用 Plasma「欺诈证明」的 Optimistic Rollup。 (责任编辑：admin)