如何理解Zk和Optimistic Rollups的前景和區別？

撰寫：Salazar.eth 

編譯：深潮 TechFlow

人們說，如果能有一個更新，能將 ETH L1 的 TPS 提高 100 倍，Gas 費減少 100 倍，那我們就不需要 Rollup。

但真的是這樣嗎？

其實不是的。原因是 L1 的速度越快，Gas 越低，Rollup 的速度就越快。

所以，你會選擇 100x L1 還是 10000x Rollup？

ETH 的擴展是以太坊社區中討論最多的話題之一。因此，尋找擴展解決方案一直是 ETH 生態系統中多個團隊的首要任務。

目前，存在三種熱門方式來擴展以太坊：第 1 層擴展（ETH 2.0），在第 1 層之上的擴展（第 2 層擴展——狀態通道、Plasma 和 Rollup），以及側鏈。

• 以太坊社區對擴展性的擔憂導致了以太坊在多個層面的升級開發，這種升級被稱為 ETH 2.0。ETH 2.0 的目的旨在使以太坊更具可擴展性、安全性和持久性。

• 側鏈是一個獨立的區塊，通過雙向橋與主鏈（ETH L1）相連。側鏈與主鏈有不同的共識機制，並且不依賴主鏈的安全性。因此，這就導致側鏈的安全性低於 L2。人們一直都把 Polygon 當作一個側鏈，這是錯誤的。Polygon 是一個提交鏈，提交鏈是一個非託管的側鏈，它的共識機制依賴於主鏈（ETH L1）。
• L2 是指任何建立在以太坊之上的系統，它繼承了 ETH L1 的安全性。它們包括 Plasma、Rollups 和狀態通道。

*在這篇文章中，我們將專門介紹 Rollups*。

Rollups 是一種常見的擴展解決方案，其工作方式是在 L1 之外處理和執行交易，但將交易發佈到 L1。這使得 Rollups 提供擴展功能的同時，又能從 L1 中獲得安全。

為了實現這一點，Rollups 的交易通常會選擇在單獨的鏈上執行，該鏈可以運行特定於 Rollup 的 EVM。

在下一個步驟中，交易信息被分組，並由一個排序器發佈到 ETH L1 上。

上述整個過程包括執行交易，獲取數據，對其進行壓縮，並將交易'捲起'到主鏈的形成一個批次。詳細地說，在 Rollups 中的一批交易被'彙總'到一個狀態根（一個用作見證的小單位），其中包含了足夠的信息來驗證 L2 上發生的每一個交易。

那麼 ETH 又是如何知道發佈的數據是有效的呢？

Rollups 在 L1 上部署了一組智能合約，負責處理存款和提款，並驗證證明。這個證明是 Optimistic Rollups 和 Zk Rollups 之間的主要區別。

對於 Optimistic Rollups 來說，它向 ETH L1 發佈交易，並假定它是正確的。在欺詐用戶進行無效交易的情況下，網絡必須識別他們，恢復正確的交易，並對欺詐用戶進行懲罰。

為了實現這一點，Optimistic Rollups 具有爭議解決系統，可以識別無效的交易和不良行為者，並阻止他們參與系統中的進一步欺詐行為。

Optimistic Rollups 為了能重放 L1 執行的交易，並且保證其確切狀態與在 Rollups 上執行交易時存在的確切狀態相同，就需要創建一個“管理合約”。

Optimistic Rollups 的用例是 Optimism、Arbitrum 和 Cartesi，你可以很輕鬆的在網絡上查找到其確切資料。下面我們來看看 Zk Rollups。

ZkRollups 使用有效性證明（如 Zksnark，ZkStark ）來檢查交易，並在將其發送到 ETH 鏈之前檢查其合法性。

ETH Zk Rollups 使用複雜的數學計算和密碼學來確保交易在 ETH 主鏈上被 "結算"，而不是類似於 Optimistic Rollups 的爭議解決系統。儘管它很複雜，但團隊花了數年時間試圖將複雜的交易信息細化為更簡單的證明，以便於驗證。

僅在今年，就有 3 個 Zk EVMs 進入了測試網階段，其中一些已經進入主網，這包括 Scroll，Polygon Hermez，以及 Zksync2.0。

接下來，我們來看看 Optimistic Rollups 和 Zk Rollups 的區別。

Optimistic Rollups：

資金提現緩慢——由於爭議解決系統，網絡在交易最終完成之前，會給網絡用戶一些時間來提交他們的欺詐證明。

提款可能會很慢，大多數時候，用戶必須等待 7 天才能將資金取回 L1。然而，現在也有項目提供快速流動性退出，來挽救這種情況。

EVM 的兼容性——Optimistic Rollups 仍然需要編寫他們自己的 EVM 。大多數情況下，合約可以從 L1 發送到 Optimistic Rollups，而不需要做任何改變。

Zk Rollup：

快速取款——由於沒有爭議解決程序，因此在Zk Rollups 中的提款速度很快，並且在交易孵化到 L1 時還提供了有效性證明。

EVM 兼容性——由於 Zk 技術所涉及的複雜性和密碼學，大多數 Zk Rollups 並不兼容EVM，例如 Starkware。

與 EVM 兼容的 Zk Rollups 的是 ZkEVM。ZkEVM 允許開發者將 ETH 主鏈上的 Solidity 合約移植到 Rollup 上，而不需要改變底層代碼。

無論是 Zk 還是 Optimistic 還是側鏈，都是一場旨在完善 ETH L1 主網的競賽，其目的都是為了更好地提高 ETH 的可擴展性和完善區塊鏈。

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