關鍵要點

  • 樂觀rollups和ZK rollups都是第二層擴展解決方案,它們在鏈下捆綁交易,同時將數據錨定到以太坊主鏈上。

  • 樂觀rollups默認假設交易是有效的,並使用欺詐證明挑戰期(通常爲七天)來捕捉錯誤。

  • ZK rollups使用零知識證明(ZKP)在最終確定之前加密驗證每一批,從而允許近乎即時的提款。

  • 2025年12月的以太坊Fusaka升級引入了PeerDAS,改善了rollups在主鏈上發佈和檢索數據的方式,降低了兩種rollup類型的成本。

介紹

對加密應用的需求上升已經將一些區塊鏈推向其處理極限。這可能導致網絡擁堵和更高的交易費用。爲了解決這些問題,開發者構建了擴展解決方案,以提高交易吞吐量,而無需重新設計基礎區塊鏈。這些解決方案分爲兩類:第一層和第二層。

第一層解決方案直接修改主區塊鏈。第二層解決方案在其上運行。Rollups是一種流行的第二層方法:它們將一組交易捆綁在一起,在鏈下處理,然後將壓縮摘要記錄回主鏈。

主要有兩種rollups:樂觀rollups和零知識rollups。兩者都依賴於主鏈上的智能合約來持有資產和驗證狀態轉移。它們的主要區別在於如何證明鏈下交易是有效的。

什麼是區塊鏈rollups?

Rollups將許多交易打包成一個批次。該批次在鏈下處理,然後將交易數據(或其緊湊證明)發佈回基礎鏈。涉及rollup交易的資產仍由主鏈的共識機制保障。

由於多個交易作爲一個批次處理,單筆交易的成本降低,吞吐量增加。主鏈不再需要處理每個單獨的操作,僅需處理最終狀態更新。

Rollups目前支持以太坊和其他第一層網絡。兩種變體已成爲主流方法:樂觀rollups和ZK rollups。

什麼是樂觀rollup?

樂觀rollups將所有提交的交易視爲有效,除非有人證明相反。這種樂觀假設在正常運營中節省了時間:rollup在前期不執行任何驗證工作。根據以太坊文檔,樂觀rollups可以使可擴展性提高約10到100倍。

在一批交易提交到主鏈後,會有一個挑戰期,通常持續約七天。在此期間,任何觀察者都可以提交欺詐證明,如果他們認爲某筆交易處理不正確。

樂觀rollups如何驗證交易?

樂觀rollups使用欺詐證明方案。如果提交的批次包含錯誤,挑戰者可以在挑戰期內提交欺詐證明。rollup合約重新執行爭議交易,以檢查是否正確處理。

如果欺詐證明成功,錯誤的交易將被撤銷,提交證明的一方將受到懲罰。如果在期限結束前沒有提交有效的挑戰,則該批次被視爲最終。

樂觀rollups的侷限性

挑戰期是樂觀rollups的主要缺點。希望從rollup提取資金到主鏈的用戶必須等待挑戰期結束,這可能需要長達七天。這種延遲最終性使得樂觀rollups在需要快速訪問資金的用例中不太方便。

樂觀rollups還會將所有交易數據發佈到鏈上,以便欺詐證明可以引用。這保持了系統的無信任性,但這意味着相比於ZK rollups,更多的數據被寫入主鏈,ZK rollups只需發佈有效性證明。

什麼是ZK Rollup?

零知識rollups將交易打包成批,併爲每一批生成一個密碼學有效性證明。這個證明被稱爲

zk-SNARK或zk-STARK,具體取決於實現,數學上保證批次中的所有交易都是正確執行的,而不透露底層交易細節。

有效性證明與狀態變化的壓縮摘要一起發佈到主鏈。由於證明比完整的交易數據小得多,驗證速度更快,成本也更低,而不需要將所有數據都上鍊。

ZK rollups如何驗證交易?

ZK rollup操作員收集一批交易並在鏈下執行它們。執行後,操作員生成有效性證明。這個證明可以被主鏈上的智能合約驗證,而無需重新執行任何原始交易。

驗證過程依賴於零知識密碼學:該證明確認某個計算是正確完成的,但沒有暴露輸入數據。一旦智能合約確認有效性證明,這批交易被立即視爲最終。

ZK rollups的好處

由於在最終確定之前有效性是通過密碼學證明的,用戶幾乎可以在批次結算後立即從ZK rollup中提取資金。沒有類似於樂觀rollup挑戰期的等待時間。

ZK rollups還通過設計提供了更強的安全保證。操作員無法提交不正確的狀態轉移,因爲有效性證明會失敗。用戶不需要像樂觀rollups那樣主動監控網絡以防止欺詐,因爲樂觀rollups需要警惕的觀察者來捕捉錯誤。

樂觀與ZK Rollups的主要區別

這兩種方法主要在處理交易驗證、最終性和發佈到主鏈的數據方面有所不同。

樂觀rollups假設交易是正確的,並使用基於時間的挑戰窗口來允許欺詐證明。ZK rollups在最終確定之前用密碼學證明驗證每一批。因此,ZK rollups提供更快的提款時間和更強的安全保證,但歷史上需要更復雜的工程才能實現與以太坊虛擬機(EVM)的完全兼容。

近年來,幾個ZK rollup項目推出了EVM等效實現,縮小了先前使樂觀rollups對移植現有以太坊應用程序的開發者更具優勢的兼容性差距。

在數據效率方面,ZK rollups僅將有效性證明發布到主鏈,而樂觀rollups則發佈完整的交易數據。2025年12月的以太坊Fusaka升級引入了PeerDAS,這是一種更高效的機制,用於rollups發佈和檢索數據,這對兩種類型都帶來了好處,但特別降低了數據密集型樂觀rollups的成本。

以下是這兩種rollup類型之間主要區別的總結。

Differences Between zk Rollups and Optimistic Rollups

常見問題解答

樂觀rollups和ZK rollups之間的主要區別是什麼?

樂觀rollups假設交易是有效的,並使用欺詐證明挑戰期來捕捉錯誤。ZK rollups在最終確定之前爲每一批生成密碼學有效性證明。這意味着ZK rollups提供更快的最終性,並且在提取資金時不需要用戶等待挑戰期。

哪個更快:樂觀rollups還是ZK rollups?

ZK rollups在提款時更快。因爲有效性在批次最終確定之前是通過數學證明的,所以提款幾乎可以立即處理。樂觀rollup的提款通常需要等待完整的挑戰期,通常約爲七天。

哪個更安全:ZK rollups還是樂觀rollups?

ZK rollups爲每一批提供密碼學正確性的證明,因此不正確的狀態轉移在設計上是不可能的。樂觀rollups依賴於觀察者網絡在挑戰期內檢測和證明欺詐。如果在規定時間內沒有提交有效的欺詐證明,則不正確的批次可能被最終確定。在實踐中,當正確實施時,這兩種方法都被認爲是安全的,但安全模型有所不同。

樂觀rollups和ZK rollups都能與以太坊一起工作嗎?

是的。這兩者都是爲以太坊設計的第二層解決方案。歷史上,樂觀rollups更早實現了完全的EVM兼容性,使其對現有以太坊項目的使用更加容易。

PeerDAS是什麼,它如何影響rollups?

PeerDAS是2025年12月以太坊Fusaka升級中引入的數據可用性功能。它爲第二層網絡提供了一種更高效的方式在以太坊主鏈上發佈和檢索數據,從而降低了rollup操作員的成本,進而降低終端用戶的成本。樂觀和ZK rollups都受益於這一改進。

總結思考

樂觀和ZK rollups都解決了以太坊的核心挑戰:以更低的成本處理更多交易,同時不削弱底層鏈的安全性。這兩種方法在實現這一目標的過程中採取了不同的路徑,涉及最終性速度、安全模型和開發複雜性的權衡。

進一步閱讀

  • 區塊鏈第一層與第二層擴展解決方案

  • 什麼是零知識證明,它如何影響區塊鏈?

  • zk-SNARKs和zk-STARKs解釋

  • 什麼是Zk-Rollups?第二層可擴展性技術

  • Zk-rollup

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