Optimistic Rollups против Zero-Knowledge Rollups: что лучше?

Ethereum и разработчики гонятся за решением трех задач блокчейна и увеличением масштабируемости сети. В этой гонке сети блокчейна L2 выделяются как наиболее эффективные решения для решения проблем масштабируемости Ethereum.

Среди множества типов решений L2 Optimistic Rollups и Zero-Knowledge Rollups являются наиболее широко используемыми технологиями для повышения масштабируемости Ethereum.

Но по мере того как оба подхода становятся популярными, возникает новый вопрос: какой из них лучше всего использовать?

В этой статье мы объясним, что представляют собой Optimistic Rollups с Zero-Knowledge Rollups, рассмотрим их преимущества и недостатки. Основываясь на их сильных и слабых сторонах, мы также объясним, как Optimistic Rollups с Zero-Knowledge Rollups подходят для конкретных случаев использования.

Прежде чем мы погрузимся в конкретные типы роллапов, давайте быстро вспомним, что такое роллапы.

Что такое роллапы?

Rollup - это решение для масштабирования уровня 2, которое обрабатывает транзакции вне цепи, а затем «свертывает» (или упаковывает) данные транзакции в пакеты для отправки на соответствующую сети L1.

Это снижает загруженность и вычислительную нагрузку на основной или главной цепи блокчейна, тем самым увеличивая пропускную способность транзакций.

Как упомянуто выше, существует 2 основных типа роллапов:

1. Optimistic Rollups
2. Zero-Knowledge Rollups

Что такое Optimistic Rollups?

Optimistic Rollups получили свое имя благодаря своему «optimistic» подходу к выполнению внеблоковых транзакций. Это означает, что Optimistic Rollups предполагают, что все транзакции L2 действительны, если только их не оспаривают и не доказывают своей недействительности честным валидатором сети.

Эти роллапы используют механизм «fraud-proof», чтобы обнаруживать недействительные транзакции. Существует «challenge» или «dispute period», в течение которого кто-то может представить доказательство обмана, чтобы оспорить набор одобренных транзакций.

Если доказательство обмана действительно, оно аннулирует ошибочную транзакцию и повторно выполняет ее для обновления состояния роллапа. Кроме того, существуют штрафы для злонамеренных валидаторов за одобрение неправильных транзакций.

Однако, если пакет Optimistic Rollups не оспаривается в течение периода споров, данные транзакции успешно добавляются в главную цепь Ethereum.

Что такое Zero-Knowledge Rollups?

Zero-Knowledge Rollups - это роллапы, в которых валидаторы доказывают подлинность транзакции, не раскрывая при этом ее детали. Отсюда и сокращенное название "zk". В отличие от Optimistic Rollups, Zero-Knowledge Rollups предполагают, что все транзакции ложны, пока не будет доказана их действительность с помощью доказательств с Zero-Knowledge Rollups (ZKPs).

Они полагаются на "validity proofs" для определения, является ли транзакция верной или нет. Доказательства достоверности используют сложную криптографию для математического доказательства действительности транзакции.

Узлы ZK-роллапа должны предоставлять доказательства достоверности для всех транзакций, чтобы обеспечить действительность данных транзакций Ethereum.

Теперь, когда вы знаете основы Optimistic Rollups с Zero-Knowledge Rollups, давайте сравним их преимущества и недостатки.

Сравнение Optimistic Rollups и роллапов с Zero-Knowledge Rollups: конечное сравнение (плюсы и минусы)

Как оптимистические, так и роллапы с Zero-Knowledge Rollups имеют свои преимущества и недостатки. Давайте рассмотрим их на основе следующих параметров, вдаваясь в каждый из них, чтобы определить, что лучше подходит для каких случаев использования:

. Безопасность

Optimistic Rollups:

• Плюсы: Механизм доказательства обмана обеспечивает действительность транзакций через честных валидаторов.
• Минусы: Так как Optimistic Rollups рассматривают все транзакции как действительные, злонамеренные участники могут похищать средства в случае отсутствия честных валидаторов для оспаривания недействительных транзакций.

Zero-Knowledge Rollups:

• Плюсы: Использование криптографических доказательств обеспечивает безопасность с математическим подтверждением, не зависящим от действий людей.
• Минусы: Доказательства достоверности требуют сложного и специализированного оборудования, что может привести к централизованному контролю нескольких операторов.

2. Стоимость

Optimistic Rollups:

• Плюсы: Регулярные узлы L2 могут вычислять доказательства обмана без необходимости специального оборудования, что снижает общие расходы на вычисления.
• Минусы: Optimistic Rollups публикуют все данные транзакций на цепи уровня 1, что потенциально может увеличить затраты.

Zero-Knowledge Rollups:

• Плюсы: ZK-роллапы используют эффективные методы сжатия данных, что способствует снижению затрат на публикацию данных транзакций на базовой цепи.
• Минусы: Сложные требования к оборудованию для вычисления и проверки доказательств достоверности могут привести к увеличению сборов для пользователей.

3. Окончательность транзакции

Optimistic Rollups:

• Плюсы: Работают на "бесповерочной живости", где кто угодно может выполнять транзакции и отправлять их на главный блокчейн.
• Минусы: Высокий период оспаривания приводит к задержке в окончательности транзакции, так как транзакции не являются окончательными на главной цепи до завершения периода оспаривания.

Zero-Knowledge Rollups:

• Плюсы: Низкая задержка в окончательности транзакции, поскольку проверка доказательств достоверности приводит к обновлению состояния.
• Минусы: Время, затрачиваемое на обработку доказательства достоверности с использованием вычислительного оборудования, может быть довольно большим.

4. Конфиденциальность

Optimistic Rollups:

• Плюсы: Меньше конфиденциальности, поскольку данные транзакций и адреса пользователей остаются открытыми для ончейных аналитических идентификаций.
• Минусы: Открытость данных может подвергнуть пользователей потенциальному вмешательству в конфиденциальность.

Zero-Knowledge Rollups:

• Плюсы: Больше конфиденциальности, так как детали транзакций остаются скрытыми. Доказательства достоверности обеспечивают валидацию и верификацию транзакции без разглашения чувствительной информации о пользователе.
• Минусы: Даже с высоким уровнем конфиденциальности, возможны проблемы с использованием сложных методов шифрования.

5. Эффективность капитала

Optimistic Rollups:

• Плюсы: Наличие периода оспаривания означает, что пользователи не могут снимать свои средства до их истечения, что может вызвать неудобства.
• Минусы: Отсутствие возможности для пользователей выводить средства до окончания периода оспаривания может вызывать неудобства и снижать эффективность капитала.

Zero-Knowledge Rollups:

• Плюсы: Отсутствие периода оспаривания означает лучшую эффективность капитала, поскольку пользователи могут выводить средства в любое время.
• Минусы: Улучшенная эффективность капитала может повысить риски, такие как возможные атаки.

6. Совместимость с EVM

Optimistic Rollups:

• Плюсы: Полная совместимость с EVM и языком программирования Solidity, что облегчает разработку децентрализованных приложений (dApps) на Optimistic Rollups.
• Минусы: Высокая совместимость существующими инструментами Эфириума снижает барьеры для входа и обеспечивает легкость программирования.

Zero-Knowledge Rollups:

• Плюсы: Не полностью совместимы с EVM, что требует от разработчиков изучения новых языков программирования и фреймворков для работы с ZK-роллапами.
• Минусы: Высокие барьеры для входа и сложность программирования на ZK-роллапах.

Optimistic Rollups против роллапов с нулевым разглашением: Сценарии использования

Как показывает предыдущий раздел, у Optimistic Rollups с Zero-Knowledge Rollups есть свои преимущества, которые могут сделать их более подходящими для определенных сценариев использования.

Optimistic Rollups:

• Из-за низких затрат и совместимости с EVM, они часто используются в DeFi-проектах, таких как децентрализованные биржи (DEX) на базе Эфириума, например, Uniswap и Sushiswap.

Zero-Knowledge Rollups:

• Из-за высоких стандартов безопасности и конфиденциальности они применяются в протоколах проверки личности, таких как Polygon ID.

Это не означает, что оптимистические или роллапы с нулевым разглашением не могут использоваться для других целей. Оба типа роллапов могут использоваться для создания практически любого приложения, поддерживаемого на Эфириуме. Однако, учитывая их преимущества в терминах скорости, стоимости и конфиденциальности, каждый из них лучше подходит для некоторых конкретных случаев использования, как было упомянуто выше.

Примеры оптимистических и роллапов с нулевым разглашением

Существует несколько оптимистических и роллапов с нулевым разглашением для создания dApps. Разработчики Эфириума могут использовать некоторые из следующих сетей для разработки своих проектов.

Optimistic Rollups:

1. Arbitrum One: Обеспечивает более высокую пропускную способность транзакций, чем сеть Эфириума, с поддержкой языков программирования Rust, C и C++.
2. Optimism: Архитектура, эквивалентная EVM, для масштабирования цепи Эфириума.

Zero-Knowledge Rollups:

1. Polygon zkEVM: Помогает разработчикам развертывать смарт-контракты, совместимые с EVM, с использованием нулевых разглашений.
2. Scroll zkEVM: Общеназначенный ZK-роллап, поддерживающий все типы приложений Эфириума.

Вывод:

Выбор между Optimistic rollups и Zero-knowledge rollups зависит от конкретных требований проекта. Optimistic rollups могут быть предпочтительны для проектов, где важны низкие затраты и совместимость с существующими инструментами. ZK Rollups подходят для проектов, где критичны безопасность и конфиденциальность. Важно оценивать каждый аспект в контексте конкретных потребностей и целей, чтобы выбрать подходящий тип роллапа.