Различия Optimistic и zk-Rollups

Разработчики изучают различные подходы к масштабированию криптовалютных и блокчейн-систем в условиях растущей популярности. Шардирование, сайдчейны, каналы состояния и роллапы — это некоторые из рассматриваемых методов. Роллапы предполагают передачу части обработки транзакций во вторичную цепочку при сохранении данных транзакций в основной блокчейн уровня Layer 1. В этой статье рассматриваются два типа роллапов в криптопространстве: optimistic и zero-knowledge. Цель — дать краткое и понятное представление о этих методах масштабирования.

Основы

Чтобы справиться с растущим спросом и повысить эффективность в мире криптовалют, разработчики работают над решениями для масштабирования блокчейнов. Эти решения можно разделить на два типа: Layer 1 и Layer 2.

Решения уровня Layer 1 напрямую изменяют главный блокчейн для улучшения его производительности. Решения уровня Layer 2, напротив, строятся поверх блокчейнов Layer 1. Примерами Layer 2 являются каналы состояния, сайдчейны и роллапы.

Роллапы блокчейна, в частности, — это протоколы, предназначенные для увеличения пропускной способности транзакций и снижения затрат. Они достигают этого путем пакетирования транзакций и оптимизации размера данных для более эффективной обработки и хранения. Эти улучшения направлены на решение проблем популярных блокчейнов и повышение удобства для пользователей криптовалют.

Роллапы блокчейна

Роллапы предоставляют решение Layer 2, повышая эффективность транзакций путем пакетирования данных транзакций и переноса их с основной цепочки, то есть Layer 1. Исполнение транзакций происходит вне основной цепочки, в то время как активы надежно хранятся в смарт-контракте на основной цепочке. После завершения транзакций данные отправляются обратно в основной блокчейн. Такой подход позволяет увеличить пропускную способность транзакций в заданный период времени, делая роллапы важным инструментом для оптимизации производительности блокчейна.

В настоящее время используются два типа роллапов: optimistic-rollups и zero-knowledge-rollups, также известные как zk-rollups. Optimistic-rollups работают, предполагая корректность транзакций и затем проверяя отсутствие мошенничества. В отличие от них zk-rollups используют доказательства с нулевым разглашением (zero-knowledge proofs) для подтверждения корректности транзакций без раскрытия их деталей. Оба типа роллапов вносят вклад в решения для масштабирования, обеспечивая повышение эффективности и снижение затрат для блокчейн-сетей.

Optimistic Rollup

Optimistic-rollups — это тип протокола, который стремится увеличить пропускную способность транзакций путем пакетирования нескольких транзакций и их обработки вне основной цепочки. Такой подход повышает эффективность и масштабируемость за счет снижения расходов и увеличения скорости транзакций. Хотя optimistic-rollups часто обсуждаются в контексте Ethereum, они могут принести пользу различным блокчейн-сетям, значительно улучшая масштабируемость и потенциально увеличивая пропускную способность транзакций в 10–100 раз.

Валидация транзакций

Чтобы ускорить обработку транзакций при сохранении безопасности, optimistic-rollups используют механизм доказательства мошенничества и специальный период, называемый «challenge period». Транзакции считаются корректными по умолчанию, что повышает эффективность. В течение периода оспаривания наблюдатели могут оспорить транзакции, чтобы обеспечить точность обработанных данных и предотвратить мошенничество.

Если в батче обнаруживаются ошибки, протокол роллапа исправляет проблему путем повторного выполнения некорректных транзакций и обновления блока. Стороны, ответственные за утверждение неверных транзакций, несут штрафы за свои действия, что обеспечивает ответственность в системе. Такой подход уравновешивает эффективность обработки транзакций и безопасность в реализации optimistic-rollups.

Ограничения

Optimistic-rollups и zk-rollups различаются по времени обработки транзакций и эффективности. Optimistic-rollups имеют период оспаривания, который задерживает финализацию транзакций, тогда как у zk-rollups такой задержки нет. Вывод средств в optimistic-rollups освобождается после окончания периода оспаривания, тогда как zk-rollups позволяют мгновенные выводы после верификации.

С точки зрения эффективности, optimistic-rollups требуют публикации всех данных транзакций в сети, в то время как zk-rollups требуют только доказательств корректности. Эти различия влияют на то, насколько быстро транзакции становятся окончательными и какой уровень эффективности достигается каждым подходом.

zk-Rollup

Zero-knowledge-rollups — это тип протокола, который пакетирует транзакции в батчи, оптимизируя их обработку вне основной цепочки. Операторы играют ключевую роль в подаче сводок изменений и создании доказательств корректности для подтверждения точности обработанных транзакций. Эти доказательства имеют меньший размер по сравнению с самими данными транзакций, что обеспечивает более быструю и недорогую верификацию. В различных блокчейн-экосистемах zero-knowledge-rollups предлагают преимущества в виде уменьшенного объема данных транзакций и повышенной эффективности сборов.

Валидация транзакций

Zk-rollups полагаются на доказательства с нулевым разглашением (ZKP) для безопасной валидации транзакций. В этом процессе провайдер (prover) стремится убедить верификатора (verifier), что он обладает определенными знаниями, не раскрывая при этом саму информацию, связанную с транзакцией.

1. Провайдер генерирует уникальное математическое доказательство, которое может создать только он.
2. Верификатор использует это математическое доказательство, чтобы подтвердить подлинность и корректность транзакции.
3. Верификатор может проверить транзакцию, не получая доступа к содержимому или конфиденциальной информации.

Преимущества

Zk-rollups обеспечивают надежную безопасность и преимущества для пользователей в блокчейнах. С помощью доказательств корректности с нулевым разглашением они гарантируют целостность сети и защиту пользовательских средств. Пользователям не нужно постоянно следить за сетью, поскольку все данные находятся в цепочке, а доказательства корректности требуются для подтверждения. Пользователи могут самостоятельно вывести средства, доказав право собственности. Zk-rollups предлагают быструю обработку транзакций за счет выполнения вне цепочки и повышают безопасность и эффективность блокчейн-систем.

Zero-Knowledge & Optimistic Rollups Future

Будущее zero-knowledge и optimistic-rollups остается неопределенным по мере роста принятия криптовалют и блокчейн-технологий. Ожидается, что роллапы внесут значительный вклад в повышение эффективности блокчейнов. Блокчейны продолжат исследовать решения для масштабирования, такие как шардинг, роллапы и layer 0. Кроме того, могут появляться новые решения вместе с роллапами или вместо них. Эволюция этих технологий сформирует ландшафт масштабируемости блокчейнов в ближайшие годы.

Заключение

В условиях растущего спроса на криптовалюты предлагаются решения для масштабирования, чтобы преодолеть ограничения текущих блокчейнов. В этой статье рассматриваются отличия между двумя типами роллапов — optimistic и zk-rollups. По мере дальнейшего тестирования роллапов мы ожидаем появления более продвинутых вариантов, которые смогут стимулировать масштабирование и способствовать массовому принятию.