Kernaussagen
Sowohl optimistische Rollups als auch ZK-Rollups sind Layer-2-Skalierungslösungen, die Transaktionen off-chain bündeln, während die Daten an die Hauptkette von Ethereum „angeheftet“ werden.
Optimistische Rollups gehen standardmäßig davon aus, dass Transaktionen gültig sind, und nutzen eine Challenge-Phase für Fraud Proofs (typischerweise sieben Tage), um Fehler zu erkennen.
ZK-Rollups nutzen Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs), um jeden Batch kryptografisch zu verifizieren, bevor er finalisiert wird. Dadurch sind Auszahlungen nahezu in Echtzeit möglich.
Das Ethereum Fusaka-Upgrade im Dezember 2025 führte PeerDAS ein und verbesserte, wie Rollups Daten auf der Hauptkette posten und abrufen, wodurch die Kosten für beide Rollup-Typen gesenkt werden.
Einleitung
Die steigende Nachfrage nach Krypto-Anwendungen hat einige Blockchains an ihre Verarbeitungsgrenzen gebracht. Das kann zu Netzwerküberlastung und höheren Transaktionsgebühren führen. Um diese Probleme anzugehen, haben Entwickler Skalierungslösungen gebaut, die den Transaktionsdurchsatz erhöhen, ohne die zugrunde liegende Blockchain neu zu entwerfen. Diese Lösungen lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Layer 1 und Layer 2.
Layer-1-Lösungen ändern die Haupt-Blockchain direkt. Layer-2-Lösungen laufen darauf auf. Rollups sind ein beliebter Ansatz für Layer 2: Sie bündeln Gruppen von Transaktionen, verarbeiten sie off-chain und speichern anschließend eine komprimierte Zusammenfassung auf der Hauptkette.
Es gibt zwei Haupttypen von Rollups: optimistische Rollups und Zero-Knowledge-Rollups. Beide nutzen Smart Contracts auf der Hauptkette, um Vermögenswerte zu halten und Statusübergänge zu verifizieren. Der entscheidende Unterschied liegt darin, wie sie beweisen, dass off-chain Transaktionen gültig sind.
Was sind Blockchain-Rollups?
Rollups bündeln viele Transaktionen in einen einzigen Batch. Dieser Batch wird off-chain verarbeitet und anschließend werden die Transaktionsdaten (oder ein kompakter Beweis dafür) zurück auf die Basis-Chain gepostet. Die an Rollup-Transaktionen beteiligten Assets bleiben durch den Konsensmechanismus der Hauptkette gesichert.
Da mehrere Transaktionen als ein Batch verarbeitet werden, sinken die Kosten pro Transaktion und der Durchsatz steigt. Die Hauptkette muss nicht mehr jede einzelne Operation verarbeiten, sondern nur noch das finale Zustands-Update.
Rollups unterstützen derzeit Ethereum und andere Layer-1-Netzwerke. Zwei Varianten haben sich als dominante Ansätze herauskristallisiert: optimistische Rollups und ZK-Rollups.
Was ist ein Optimistic Rollup?
Optimistische Rollups behandeln alle eingereichten Transaktionen als gültig, solange niemand das Gegenteil beweist. Diese optimistische Annahme spart Zeit im normalen Betrieb: Das Rollup macht im Voraus keine Verifizierungsarbeit. Laut Ethereum-Dokumentation können optimistische Rollups die Skalierbarkeit grob um den Faktor 10 bis 100 im Vergleich zur Basiskette verbessern.
Nachdem ein Batch von Transaktionen auf der Hauptkette eingereicht wurde, gibt es eine Challenge-Phase, die typischerweise etwa sieben Tage dauert. In diesem Zeitraum kann jeder Beobachter einen Fraud Proof einreichen, wenn er der Meinung ist, dass eine Transaktion falsch verarbeitet wurde.
Wie validieren optimistische Rollups Transaktionen?
Optimistische Rollups verwenden ein Fraud-Proving-Schema. Wenn ein eingereichter Batch einen Fehler enthält, kann ein Herausforderer innerhalb der Challenge-Phase einen Fraud Proof einreichen. Der Rollup-Contract führt die umstrittene Transaktion erneut aus, um zu prüfen, ob sie korrekt verarbeitet wurde.
Wenn der Fraud Proof erfolgreich ist, wird die fehlerhafte Transaktion rückgängig gemacht und die Partei, die sie eingereicht hat, wird bestraft. Wenn vor Ablauf der Zeit keine gültige Challenge eingereicht wird, gilt der Batch als final.
Einschränkungen optimistischer Rollups
Die Challenge-Phase ist der Hauptnachteil optimistischer Rollups. Nutzer, die Gelder vom Rollup auf die Hauptkette zurückziehen möchten, müssen warten, bis die Challenge-Phase abläuft, was bis zu sieben Tage dauern kann. Diese verzögerte Finalität macht optimistische Rollups weniger geeignet für Anwendungsfälle, die einen schnellen Zugriff auf Gelder erfordern.
Optimistische Rollups posten außerdem alle Transaktionsdaten on-chain, damit Fraud Proofs darauf Bezug nehmen können. Das macht das System zwar „trustless“, bedeutet aber, dass im Vergleich zu ZK-Rollups mehr Daten auf die Hauptkette geschrieben werden, die nur einen Gültigkeitsbeweis posten müssen.
Was ist ein ZK-Rollup?
Zero-Knowledge-Rollups bündeln Transaktionen in Batches und erstellen für jeden Batch einen kryptografischen Gültigkeitsbeweis. Dieser Beweis, bekannt als ein
zk-SNARK oder zk-STARK, je nach Implementierung, garantiert mathematisch, dass alle Transaktionen im Batch korrekt ausgeführt wurden, ohne die zugrunde liegenden Details der Transaktionen offenzulegen.
Der Gültigkeitsbeweis wird zusammen mit einer komprimierten Zusammenfassung der Statusänderungen auf der Hauptkette veröffentlicht. Da der Beweis viel kleiner ist als die vollständigen Transaktionsdaten, ist die Verifizierung schneller und günstiger, als alles direkt auf der On-Chain zu posten.
Wie validieren ZK-Rollups Transaktionen?
Ein ZK-Rollup-Operator sammelt einen Batch von Transaktionen und führt ihn off-chain aus. Nach der Ausführung erstellt der Operator einen Gültigkeitsbeweis. Dieser Beweis kann von einem Smart Contract auf der Hauptkette verifiziert werden, ohne irgendeine der ursprünglichen Transaktionen erneut auszuführen.
Der Verifizierungsprozess stützt sich auf kryptografische Zero-Knowledge-Techniken: Der Beweis bestätigt, dass eine bestimmte Berechnung korrekt durchgeführt wurde, ohne dabei die Eingabedaten offenzulegen. Sobald der Smart Contract die Gültigkeit des Beweises bestätigt, gilt der Batch unmittelbar als final.
Vorteile von ZK-Rollups
Da die Gültigkeit kryptografisch nachgewiesen wird, bevor der Batch finalisiert wird, können Nutzer Gelder von einem ZK-Rollup praktisch sofort nach dem Settlement eines Batches auf die Hauptkette zurückziehen. Es gibt keine Wartezeit, die dem Challenge-Zeitraum bei optimistischen Rollups entspricht.
ZK-Rollups bieten außerdem durch ihr Design stärkere Sicherheitsgarantien. Operatoren können keine falschen Statusübergänge einreichen, weil der Gültigkeitsbeweis andernfalls fehlschlagen würde. Nutzer müssen das Netzwerk nicht aktiv auf Betrug überwachen, wie bei optimistischen Rollups, wo wachsame Beobachter erforderlich sind, um Fehler zu entdecken.
Wichtige Unterschiede zwischen Optimistic- und ZK-Rollups
Die beiden Ansätze unterscheiden sich vor allem darin, wie sie die Transaktionsvalidierung, die Finalität und die Daten handhaben, die auf der Hauptkette veröffentlicht werden.
Optimistische Rollups gehen davon aus, dass Transaktionen korrekt sind, und nutzen ein zeitbasiertes Challenge-Fenster, um Fraud Proofs zu ermöglichen. ZK-Rollups verifizieren jeden Batch mit einem kryptografischen Beweis, bevor er finalisiert wird. Dadurch bieten ZK-Rollups schnellere Auszahlungszeiten und stärkere Sicherheitsgarantien, erforderten historisch jedoch mehr komplexes Engineering, um vollständige Kompatibilität mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) zu erreichen.
In den letzten Jahren haben mehrere ZK-Rollup-Projekte EVM-äquivalente Implementierungen eingeführt und damit einen Großteil der Kompatibilitätslücke geschlossen, die früher optimistische Rollups für Entwickler, die bestehende Ethereum-Anwendungen portieren wollten, einen Vorteil verschaffte.
In Bezug auf Dateneffizienz veröffentlichen ZK-Rollups nur Gültigkeitsbeweise auf der Hauptkette, während optimistische Rollups die vollständigen Transaktionsdaten posten. Das Ethereum Fusaka-Upgrade im Dezember 2025 führte PeerDAS ein, einen effizienteren Mechanismus, mit dem Rollups Daten posten und abrufen können. Das kommt beiden Typen zugute, reduziert aber insbesondere die Kosten für datenschwere optimistische Rollups.
Unten findest du eine Zusammenfassung der wichtigsten Unterschiede zwischen diesen beiden Rollup-Typen.
FAQ
Was ist der Hauptunterschied zwischen optimistischen und ZK-Rollups?
Optimistische Rollups gehen davon aus, dass Transaktionen gültig sind, und nutzen eine Challenge-Phase für Fraud Proofs, um Fehler zu erkennen. ZK-Rollups erstellen für jeden Batch vor der Finalisierung einen kryptografischen Gültigkeitsbeweis. Das bedeutet, dass ZK-Rollups schnellere Finalität bieten und Nutzer beim Abziehen von Geldern nicht auf eine Challenge-Phase warten müssen.
Was ist schneller: optimistische Rollups oder ZK-Rollups?
ZK-Rollups sind für Auszahlungen schneller. Da die Gültigkeit mathematisch nachgewiesen wird, bevor ein Batch finalisiert ist, können Auszahlungen fast unmittelbar verarbeitet werden. Auszahlungen bei optimistischen Rollups müssen typischerweise die gesamte Challenge-Phase abwarten, die in der Regel etwa sieben Tage beträgt.
Was ist sicherer: ZK-Rollups oder optimistische Rollups?
ZK-Rollups liefern für jeden Batch kryptografische Korrektheitsnachweise, sodass falsche Statusübergänge per Design unmöglich sind. Optimistische Rollups verlassen sich auf ein Netzwerk von Beobachtern, um Betrug innerhalb der Challenge-Phase zu erkennen und nachzuweisen. Wenn rechtzeitig kein gültiger Fraud Proof eingereicht wird, könnte ein falscher Batch finalisiert werden. In der Praxis gelten beide Ansätze als sicher, wenn sie korrekt implementiert sind, aber das Sicherheitsmodell ist unterschiedlich.
Können optimistische Rollups und ZK-Rollups beide mit Ethereum funktionieren?
Ja. Beide sind als Layer-2-Lösungen für Ethereum ausgelegt. Historisch gesehen erreichten optimistische Rollups die volle EVM-Kompatibilität früher, wodurch sie sich leichter für bestehende Ethereum-Projekte nutzen lassen.
Was ist PeerDAS und wie wirkt es sich auf Rollups aus?
PeerDAS ist eine Funktion zur Datenverfügbarkeit, die im Ethereum Fusaka-Upgrade im Dezember 2025 eingeführt wurde. Sie bietet eine effizientere Möglichkeit für Layer-2-Netzwerke, Daten auf der Hauptkette von Ethereum zu veröffentlichen und abzurufen, wodurch die Kosten für Rollup-Operatoren und damit wiederum für Endnutzer sinken. Sowohl optimistische als auch ZK-Rollups profitieren von dieser Verbesserung.
Abschließende Gedanken
Optimistische und ZK-Rollups adressieren beide eine zentrale Herausforderung für Ethereum: mehr Transaktionen zu geringeren Kosten zu verarbeiten, ohne die Sicherheit der Basiskette zu schwächen. Beide Ansätze gehen unterschiedliche Wege zu diesem Ziel, mit Trade-offs bei der Geschwindigkeit der Finalität, dem Sicherheitsmodell und der Komplexität der Entwicklung.
Weiterführende Lektüre
Blockchain Layer 1 vs. Layer 2 Scaling-Lösungen
Was ist ein Zero-Knowledge-Proof und wie beeinflusst er Blockchain?
zk-SNARKs und zk-STARKs erklärt
Was sind Zk-Rollups? Die Layer-2-Skalierungstechnik
Zk-Rollup
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