Testo originale in inglese: https://www.nervos.org/zh/knowledge-base/zk_rollup_vs_optimistic_rollup
Rollup è una potente soluzione di scalabilità blockchain che è diventata estremamente popolare negli ultimi due anni. Esistono due tipi di rollup, ZK Rollup e Optimistic Rollup, che hanno lo stesso scopo ma hanno funzioni diverse.
Si presuppone automaticamente che le transazioni in Optimistic Rollup siano valide fino a prova contraria, mentre ZK Rollup utilizza prove a conoscenza zero (spiegate di seguito) per dimostrare la validità delle transazioni. Entrambi i tipi di rollup presentano vantaggi e svantaggi, descritti in dettaglio di seguito. ,
Perché è necessario il rollup?
Il corso del settore blockchain negli ultimi anni ha dimostrato che è quasi impossibile scalare una blockchain monolitica con esecuzione delle transazioni, consenso e disponibilità dei dati senza sacrificare la sicurezza e la decentralizzazione.
Per questo motivo, molte blockchain di Livello 1 hanno recentemente iniziato a utilizzare diverse soluzioni di rollup per alleviare le esigenze di throughput migrando l’esecuzione delle transazioni al Livello 2. In questo modo, la maggior parte delle transazioni può essere elaborata su un livello separato e quindi raggruppata in singole transazioni che si regolano sul Livello 1 sottostante.
In poche parole, Rollup è una rete indipendente di esecuzione di transazioni ad alto rendimento costruita sopra e prende in prestito la sicurezza delle blockchain di livello 1. Il rollup consente alle blockchain di scalare fino a decine di migliaia di transazioni al secondo senza compromettere la sicurezza e la decentralizzazione. Rollup offre agli utenti un'esperienza superiore riducendo significativamente i costi di transazione e aumentando i tempi di regolamento. In confronto, le transazioni su Ethereum possono costare agli utenti da pochi dollari a centinaia di dollari, a seconda dell’attuale congestione della rete. D’altro canto, le commissioni per le transazioni Rollup basate su Ethereum variano attualmente da $ 0,01 a $ 0,1.
*Prima di continuare, consulta anche la spiegazione del confronto tra Livello 1 e Livello 2 per comprendere appieno i termini utilizzati qui.
La differenza tra ZK Rollup e Optimistic Rollup
La differenza principale tra i due tipi di Rollup è il modo in cui verificano le prove.
I rollup ottimistici sono chiamati "ottimistici" perché presuppongono che tutte le transazioni di livello 2 siano valide salvo prova contraria. ZK Rollup, d'altro canto, utilizza una crittografia complessa chiamata prove a conoscenza zero per dimostrare la validità di una transazione senza conoscere troppo i dettagli della transazione.
Un'altra differenza tra le due tecnologie è la quantità di dati che pubblicano nella catena di base sottostante. Poiché ZK Rollup dispone di un meccanismo per convalidare le transazioni prima di pubblicarle nella catena di base, non è necessario trasmettere tanti dati al Livello 1 come fanno i peer di Optimistic. Vale a dire, ZK Rollup pubblica solo i certificati di validità per regolare le transazioni con definitività sulla catena di base, mentre Optimistic Rollup pubblica tutti i dati della transazione.
Dati trasmessi al livello 1 tramite ZK Rollup (a sinistra) e Optimistic Rollup (a destra)
Per gli utenti, la differenza fondamentale tra i due tipi di rollup è il tempo di prelievo. Detto questo, poiché Optimisitc Rollup si affida ai validatori per controllare ogni transazione e potenzialmente contestarla se ritengono che non sia valida, il ritiro delle risorse può richiedere da pochi giorni a due settimane. Sebbene il periodo di controversia per le varie implementazioni di Optimistic Rollup possa variare, è comunque necessario, il che significa che gli utenti devono sempre attendere alcuni giorni prima di prelevare denaro sulla catena sottostante.
Questo periodo di controversia è necessario per dare ai validatori tempo sufficiente per contestare le transazioni sospette attraverso le cosiddette prove di frode. Una prova di frode è una dichiarazione secondo cui una transizione di stato (ovvero una transazione) non è valida e pertanto l'intero lotto dovrebbe essere ripristinato. I validatori possono dimostrare transazioni non valide perché dispongono di dati completi per tutte le transazioni sul livello 2, inclusa una copia dello stato di rollup corrente. Calcolano anche le radici post-stato in Rollup.
Se non vi è alcuna richiesta di prova di frode da parte di alcun validatore, il lotto di transazioni verrà automaticamente regolato sul Livello 1 alla fine del periodo di controversia. Una volta terminato, l'asset originale sul Layer 1 verrà sbloccato e la copia identica sul Layer 2 verrà distrutta.
Per quanto riguarda ZK Rollup, i prelievi di asset sulla catena sottostante possono essere istantanei perché le transazioni sono già verificate. Come accennato in precedenza, ZK Rollup dimostra che le transazioni sono valide attraverso prove a conoscenza zero, un meccanismo crittografico che consente a una parte (il dimostratore) di dimostrare qualcosa a un'altra parte (il verificatore) senza condividere la conoscenza dell'argomento rilevante informazioni. Le dimostrazioni a conoscenza zero possono presentarsi in due forme, STARKS (argomenti concisi e trasparenti a favore della conoscenza) e SNARKS (argomenti concisi e non interattivi a favore della conoscenza), ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi.
Rollup ottimista vs. ZK: struttura e meccanismo
ZK Rollup e Optimistic Rollup hanno due radici, uno stato prima della radice e uno stato dopo la radice.
La radice anteriore dello stato mostra lo stato di rollup prima dell'esecuzione della transazione. D'altra parte, lo stato back root mostra lo stato di rollup dopo l'esecuzione della transazione.
Entrambi i rollup utilizzano anche più contratti intelligenti. ZK Rollup utilizza due contratti intelligenti, un contratto principale e un contratto di convalida. Il contratto principale memorizza i blocchi Rollup e tiene traccia dei depositi e dei prelievi di asset. Allo stesso tempo, il contratto di validazione verifica la prova a conoscenza zero rilasciata al livello 1.
Optimistic Rollup, d’altro canto, utilizza contratti intelligenti ponte distribuiti su Rollup e sul Layer 1 sottostante. Per ogni asset bloccato in un contratto intelligente bridge di livello 1, lo stesso asset viene coniato su Rollup.
Sia ZK Rollup che Optimistic Rollup hanno un operatore chiamato sequenziatore, il cui compito è facilitare le transazioni, generare blocchi Rollup, aggiungere transazioni al contratto e riportare i dati al Livello 1 sottostante. Il compito effettivo di un sequenziatore è connettere le reti Layer 1 e Layer 2. Quando un utente sposta un asset dalla catena base alla catena Rollup o viceversa, il sequenziatore ritrasmette la transazione.
Quando il sequenziatore invia i dati della transazione, propone automaticamente anche un nuovo backend di stato allo smart contract Rollup. Il rollup deve garantire che la radice dello stato corrente sia uguale alla radice dello stato precedente. Dopo la verifica, la radice post-stato proposta dal sequenziatore diventa il nuovo stato pre-root.
Vantaggi e svantaggi
Il vantaggio degli Optimistic Rollup è che presentano complessità e costi di transazione inferiori, a scapito di periodi di controversia o tempi di ritiro più lunghi. ZK Rollup, invece, è molto più complesso sotto il cofano, ma offre notevoli vantaggi in termini di velocità, sicurezza e privacy.
Che tipo di Rollup utilizza Nervos?
Nervos ha utilizzato una soluzione Optimistic Rollup personalizzata nel suo primo Godwoken Layer 2. Il periodo di controversia di Godwoken è di circa sette giorni, più breve della maggior parte delle soluzioni di rollup su Ethereum, ma comunque abbastanza lungo da garantire un'adeguata sicurezza.
Godwoken è una rete Layer 2 ad alto rendimento, focalizzata su GameFi, costruita sul CKB Proof-of-Work Layer 1 altamente sicuro di Nervos. È completamente compatibile con EVM, il che significa che gli sviluppatori possono trasferire le loro applicazioni decentralizzate da Ethereum in modo relativamente semplice con solo piccole modifiche.
Riassumere
ZK Rollup vs. Optimistic Rollup rimane un argomento molto dibattuto e ogni metodo presenta vantaggi e svantaggi. Attualmente, Optimistic Rollup è preferito rispetto a ZK Rollup per la sua maggiore efficacia in termini di costi. Tuttavia, poiché entrambi i tipi di rollup sono cresciuti rapidamente, non è ancora emerso un chiaro vincitore tra di loro. È ancora plausibile che gli ZK Rollup possano eventualmente acquisire maggiore popolarità e utilità, rendendoli una scelta popolare in futuro.