交易字节数的压缩的方式主要包括使用效率更高的编码方式、缩减交易占用字节数、减少需要上传的数据等。

图 2-2 交易压缩，来源：Vitalik 博客，https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html

图 2-2 是 Vitalik 归纳的交易在以太坊一层和在 Rollup 上占用的字节数。虽然各团队在最终实现时与 Vitalik 归纳的并不完全相同，但思路是一致的，因此我们在本文中仍然引用 Vitalik 的归纳。

首先，在二层的交易中，Nonce 可以在交易中被省略；Gas 相关的 Gasprice 和 Gas 也不必出现在每笔二层交易中；To 和 From 地址不需要使用以太坊的地址，而是使用其在状态树中的索引 (如图 2-3 所示，二层的账户可以由一棵 Merkle 树来组织)；Value 可以使用科学技术法存储节省位数；对于签名，可以将一个批次中的交易签名进行聚合，降低每个交易的签名存储消耗。同时，这些交易数据会被存储在链上 gas 成本比较低的字段 Calldata 中。

值得说明的是，上传的一层的数据不仅仅是上述的交易内容，还会包含批次交易发生前后的状态根 (图 2-3 中的 State Root)，以及用于证明 (或用于备查) 状态转换合法性的数据。ZK Rollup 系的技术能比 Optimistic Rollup 系技术取得更好的压缩效果，一个重要的原因就是 ZK 需要上传的交易数据比 Op 少，Op 为了方便验证者挑战需要上传一些中间状态信息，但 ZK 只需要针对批次的交易上传证明信息。

图 2-3 状态树，来源：火币研究院

除了压缩交易占用字节数以外，Rollup 中交易的计算量也会比直接在一层上执行要少，因为交易不必在一层上重新执行，只需要验证二层运营者提交的状态转换是否正确。对于 ZK 来说，主要来自于验证状态转换证明 (零知识证明) 是否合法；而对于 Op 来说，主要来自于欺诈交易的挑战消耗。

目前，经过压缩后，在理论上，ZK 系技术能带来的吞吐量提升在 100 倍上下，而 Op 在 30 倍左右。

如何将二层的状态转换同步到一层？

上一小节在讲交易压缩时提到二层运营者除了提交交易信息外，还会提交批次交易发生前后的状态根。这个状态根与以太坊一层的状态树的状态根类似，是账户状态的归集。

如图 2-3 所示，Rollup 的状态可以用 Merkle 树来组织，叶子节点为账户状态，中间节点存放层层向上进行哈希计算的信息，根节点是最终的哈希值，是二层所有账户状态的摘要。

如图 2-4 所示，是批次交易发生前后的状态转移示意图。二层的交易会改变交易相关的账户的状态，引起叶子节点的信息变动，最终导致根哈希值的变动。二层的运营者会在本地维护二层账户的状态树，记录批次交易发生前后的根哈希值，在上传批次交易时将此二哈希值一并上传。 (责任编辑：admin)