Než spustíme srovnávací analýzu Optimism Rollup a ZK Rollup, musíme nejprve porozumět pozadí Rollupu.
Rollup je považován za konečné řešení pro škálování Etherea. Provádí transakce mimo vrstvu 1, ale publikuje data o transakcích na vrstvě 1. To umožňuje Rollup škálovat síť a stále získat bezpečnost na základě konsensu Ethereum. Celý proces v podstatě provádí transakce, získává data, komprimuje data a agreguje je do jediné dávky v hlavním řetězci, odtud název „rollup“.
Proč je potřeba rozšiřující řešení Rollup?
Ve skutečnosti výzkumné nadšení Rollup úzce souvisí s vývojem Etherea v posledních letech. Škálování etherea bylo jedním z nejdiskutovanějších témat v kryptoprostoru. Ať už to bylo šílenství CryptoKitties v roce 2017, léto DeFi 2020 nebo býčí trh s kryptoměnami na začátku roku 2021, rostoucí poptávka po Ethereu vyvolala debatu o škálování a prudce rostoucí poplatky za plyn zdražily transakční poplatky placené uživateli. .
Zároveň se Ethereum v souvislosti s rychlým rozvojem Web3 stále více stává hostitelem tisíců DApps. Obrovský objem transakcí nevyhnutelně přinese omezení provozní rychlosti, díky čemuž bude rychlost transakcí projektů na Ethereu stále pomalejší a retence uživatelů bude postupně klesat.
Na základě toho se nalezení dokonalého řešení rozšíření stalo důležitým cílem pro více týmů a celou komunitu Ethereum. Obecně řečeno, existují tři hlavní způsoby, jak rozšířit Ethereum: rozšíření samotného blockchainu – rozšiřování vrstvy 1 – rozšiřování vrstvy 2 a vytváření postranních řetězců na straně vrstvy 1;
Principem škálování Rollup je agregovat stovky zpracovaných transakcí do jedné dávky a provádět transakce v řetězci L2 paralelně s hlavní sítí Ethereum. Finální dokončené transakce jsou pak dávkově uvolňovány do spodní vrstvy (L1, vrstva 1). Blockchain se používá ke zvýšení rychlosti transakcí a snížení poplatků za plyn.
Mezi různými kumulativními řešeními si Optimistic Rollup a ZK Rollup vedou dobře. Ve skutečnosti jsou principy provádění Optimistic Rollup a ZK Rollup podobné a rozdíl spočívá v metodě ověření. Pojďme se dnes na tato dvě vynikající rozšiřující řešení podívat blíže, porovnat jejich výhody a nevýhody v konkrétním procesu implementace a aktivně se těšit na ideální model další generace rozšiřujícího řešení Ethereum.
Rozluštění dispozičního systému Optimismus a ZK
Optimismus
Optimistic Rollup, jak jeho název napovídá, využívá „optimistický“ mechanismus – Fraud proofs. Systém je standardně nastaven na spolehlivost provádění transakčních dat a přímo vstoupí do čekací doby bez účinného ověření, pokud během čekací doby některý uzel vznese námitku a prokáže, že se jedná o škodlivou transakci, bude transakce zrušena není námitka, transakce bude dokončena a zapsána po skončení čekací doby do bloku. Transakční řešení „zabezpečené proti podvodům“ eliminuje potřebu rozsáhlého ověřování nasazení, čímž šetří výpočetní zdroje a zajišťuje přesnost transakcí.
V Optimistic Rollup jsou prominentními řešeními Arbitrum a Optimism. Ačkoli Optimism jako první vynalezl protokol Optimistic Rollup, který je kompatibilní s EVM, Arbitrum získalo výhodu opozdilce kvůli zpoždění při spuštění mainnetu.
Optimismus: Jednokolový neinteraktivní důkaz podvodu
Optimism využívá chytré kontrakty k přesunu transakčních dat z hlavního řetězce Ethereum do vrstvy 2, kde sekvencer může sloučit více transakcí do dávky a poté dávku odeslat zpět do hlavní prostřednictvím jediné transakce. Sekvencer provede odpovídající proces optimisticky za předpokladu, že všechny transakce jsou platné. Systém nastaví týdenní čekací lhůtu, během níž lze vznést jakékoli pochybnosti, a pokud se vyskytnou nějaké abnormality, bude vygenerován certifikát o podvodu.
Arbitrum: Vícekolové interaktivní podvodné důkazy
Arbitrum bylo spuštěno na hlavní síti Ethereum 28. května 2021. V celkovém procesu provádění není velký rozdíl. Hlavním důvodem je to, že ověřovatelé a vyzyvatelé Arbitrum pokračují v rozdělování kontroverzních kroků prostřednictvím dichotomie pod řetězem, dokud není rozsah sporu redukován na konkrétní krok a poté na řetězec L1. Určete odpovídající kroky a efektivně řešte spory. Proto může Arbitrum ve srovnání s Optimismem nést vyšší transakční kapacitu a dosáhnout důkladnějšího „sledování ke zdroji“.
ZK Rollup
ZK Rollup (zero-knowledge proof), tento koncept byl představen výzkumníky na MIT v roce 1980 a kdysi se mu říkalo „měsíční matematika“.
ZK Rollup je řešení škálování prostřednictvím důkazu platnosti nulových znalostí. Zpracovává off-chain transakce v dávkách a generuje kryptografické důkazy platnosti pro ověření pravosti transakce. Tyto důkazy platnosti přidávají do blockchainu L1 dávky transakcí, které lze rychle ověřit smlouvami L1, zatímco neplatné dávky jsou přímo odmítnuty.
Pokud optimistické souhrny předpokládají, že všichni zúčastnění v transakci dělají věci v dobré víře, ZK Rollups se snaží zajistit, aby tomu tak bylo. V současné době zahrnuje rozložení ZK Rollup především Hermez, ZKSync atd.
Hermez: Generování stručných neinteraktivních znalostních argumentů
Hermez může generovat kryptografické důkazy SNARK (Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge), se schopností škálovat Ethereum na 2000 transakcí za sekundu. Systém spoléhá především na koordinátora, který zpracovává a generuje certifikáty platnosti. Koordinátor je vybrán prostřednictvím aukčního procesu a registrované síťové uzly budou nabízet, aby se staly dalším koordinátorem. V současné době tým Hermez oznámil, že vyvíjí virtuální stroj Ethereum (ZKEMV) s nulovými znalostmi, jehož cílem je plná kompatibilita operačních kódů.
ZKSync: Generování stručných, neinteraktivních znalostních argumentů
ZKSync popisuje svůj projekt jako škálovací a soukromí engine, který umožňuje nízkoplynové přenosy Ether a ERC-20 tokenů v Ethereu. V ZKSync pouze jeden validátor zpracovává dávku a generuje důkazy platnosti. ZKSync 2.0 byl spuštěn jako off-chain řešení dostupnosti dat, které potvrzuje příslib a dostupnost dat a zároveň zajišťuje, že opatrovníci nemohou krást finanční prostředky.
Optimismus VS ZK: Kdo je lepší?
Od vstupu Optimism a ZK na trh se vydaly dvěma různými cestami řešení expanze. Důkaz podvodu a validita odpovídají různým potřebám použití vývojářů a uživatelů, a tak ukazují jejich příslušné „zvýrazněné atributy“ z hlediska propustnosti, včasnosti, nákladů a dalších aspektů. Konkrétně se můžete zamyslet nad potřebami různých vývojových scénářů z následujících aspektů a provést odpovídající volby mezi těmito dvěma.
Práh vývoje a náklady na použití
Optimismus eliminuje potřebu nasadit ověřování ve velkém měřítku a ušetří spoustu vývojových kroků tím, že předpokládá, že všechny transakce jsou platné, a zveřejní tyto ověřovací informace do základní vrstvy. Za optimistických okolností může tento druh přínosu výrazně snížit práh vývoje pro technický personál, aniž by museli dělat další práci, což ušetří spoustu času, energie a finančních nákladů. Pokud chtějí vývojáři začít s řešeními Rollup v krátkém časovém období, Optimism je první volbou. Data ukazují, že Optimistim může poskytnout až 10-100násobné zlepšení škálovatelnosti.
Naproti tomu ZK Rollup potřebuje poskytnout certifikáty platnosti a předat je do hlavní sítě jeden po druhém. Tento krok přináší mnohem větší náročnost technického vývoje než Optimismus. Začínající vývojáři často čelí chybám při pokusu o použití ZK Rollup, což zase snižuje efektivitu rozšíření a rychlost běhu.
Inteligentní vymahatelnost smluv
Optimismus je vysoce interoperabilní a může také provádět chytré smlouvy. Díky tomu má Optimism více prostoru pro flexibilní operace na L2 Díky společné účasti uživatelů jsou operace Optimismu „důvěryhodnější“, čímž získávají další výhody, jako je lepší ochrana dat a určitá práva obou stran transakce. Stojí za zmínku, že většina lidí v týmech jako Fuel, OMGX, Cartesi atd. se také snaží vyvinout verzi svých Rollupů kompatibilní s EVM, aby byl Optimism přizpůsobivější a výkonnější.
ZK Rollup je v současnosti většinou omezen na jednoduché transakce, což přináší mnohá omezení do rozšíření ZK Rollup. Proto v současné době může ZK podporovat jakoukoli inteligentní smlouvu napsanou v Solidity pouze prostřednictvím virtuálního stroje kompatibilního s EMV vyvinutého společností ZKSync a rozšířit svůj aplikační prostor. Nebo využijte Loopring, Hermez a ZKTube k rozšíření rozsahu plateb, zavedení funkcí ochrany osobních údajů a dalších.
Efektivita provádění výběru finančních prostředků
Jako mechanismus pro ochranu uživatelských transakcí a poskytnutí důkazu o právech je rychlost výběru prostředků po transakcích také klíčem k výběru vývojářů a uživatelů. Z tohoto pohledu má ZK Rollup vlastně výhodu. Proces řešení sporů společnosti Optimistim je těžkopádný a všichni účastníci musí mít dostatek času na předložení důkazu o podvodu před dokončením transakce. To je koneckonců poměrně dlouhá doba, která zajišťuje, že i v nejhorším případě bude možné podvodné transakce odvolat. Výběr prostředků z Optimistimu trvá až týden nebo dva.
Naproti tomu ZK Rollup nemá problém s dlouhými výběry, protože pokud je Rollup dávka odeslána do vrstvy 1 spolu s certifikátem platnosti, lze prostředky vybrat. To prakticky šetří čas a náklady uživatelů, zrychluje tok více transakcí a zlepšuje celkovou efektivitu obchodního prostředí.
Síla bezpečnosti a ochrany soukromí
V současné době používá ZK Rollup složité matematické výpočty a kryptografii, aby zajistila, že transakce budou „vypořádány“ na hlavním řetězci ETH, který je z hlediska ověřování svou podstatou odlišný od Optimistimu. Stejně jako SNARK, STARK, PLONK a DARK, tyto strategie důkazů nasazené na ZK Rollup zahrnují důkaz o jejich příslušných bezpečnostních silných stránkách a rizicích, pokud jde o datovou stopu, dobu důkazu, dobu ověření, riziko tajné dohody atd.
Je vidět, že ve srovnání s jednoduchými podvodnými certifikáty má ZK nastaveno několik záruk a ověřovacích mechanismů pro bezpečnost a ochranu soukromí, aby bylo zajištěno přísné a promyšlené ověření transakcí. Například společnost Aztec se zaměřuje na zavedení funkcí ochrany osobních údajů do své technologie ZK Rollup, aby zlepšila mechanismus ochrany osobních údajů ZK Rollup.
Optimismus a ZK se těší na rok 2023
Jak vidíme, Optimismus a ZK mají jako rollup řešení své vlastní výhody. V novém roce budou stále inovovat a iterovat na svých vlastních cestách Možná můžeme očekávat, že dva plány expanze Optimism a ZK budou v roce 2023 aplikovány na skutečnější projekty, které budou nadále posilovat vývoj Etherea.
Pro tuto chvíli můžeme pouze dojít k závěru, že vrstva 2 bude hrát důležitou roli ve zvýšení škálovatelnosti Etherea, ale které řešení Rollup je lepší? Nemůže existovat jasné prohlášení. Není pochyb o tom, že Optmism a ZK zahájí další optimalizační opatření, aby se staly „temným koněm“ Rollupu ve světě Web3.
V dlouhodobém horizontu, možná s neustálým vývojem technologií souvisejících se ZK, budou omezení ZK Rollup prolomena a objeví se silný aplikační potenciál. Doufáme také, že v budoucnu mohou tato dvě řešení Rollup vzájemně doplňovat své výhody, integrovat faktory, jako je zabezpečení soukromí, náklady na včasnost a práh vývoje, do produktů vyšší kvality a otevřít nový svět. Jak vidíme, Optimismus a ZK mají jako rollup řešení své vlastní výhody. V novém roce budou stále inovovat a iterovat na svých vlastních cestách Možná můžeme očekávat, že dva plány expanze Optimism a ZK budou v roce 2023 aplikovány na skutečnější projekty, které budou nadále posilovat vývoj Etherea.
Reference:
Optimistic, zk-Rollups, L3... Kam nyní dospěl výzkum škálovatelnosti Etherea?
https://techflowpost.mirror.xyz/DCQiiuK5_p2UhF32jCVk3ZmHy-B15qNXXuvK1guaMZk
Cesta Etherea k expanzi
https://juejin.cn/post/7127205065839869959
Hloubka |. Jak porozumět vyhlídkám a rozdílům mezi ZK a Optimistic Rollup?
Optimistické souhrny VS ZK Rollups: Šest z nejvíce vzrušujících projektů škálování Ethereum Layer 2
Budoucnost Optimismu: Upgrade Bedrock, Rollup decentralizace a integrované řešení ZK
Populární věda |. ZK Rollup & Optimistic Rollup
Konkurenční postavení a výzvy L2 Rollup