Соперничество за масштабирование Ethereum L2: Сравнительный анализ Optimistic и ZK-Rollups

Ethereum как одна из самых активных платформ в текущей области Блокчейн, поддерживает множество децентрализованных приложений, от Децентрализованных финансов до NFT, экосистема процветает. Однако, процветание транзакций в блокчене также приносит некоторые присущие проблемы, такие как высокая комиссия за транзакцию из-за перегруженности сети, увеличенное время транзакции и повышенная вероятность неудач, которые серьезно влияют на активность пользователей.

Чтобы решить эти проблемы и сохранить децентрализованный характер основной цепи, сообщество в основном использовало решение по масштабированию L2. Основной принцип L2 заключается в том, чтобы перенести вычисления и транзакции с основной сети (L1) на сеть второго уровня, отправляя лишь окончательные результаты транзакций в основную сеть. Этот метод не только повышает эффективность транзакций и снижает расходы, но и сохраняет безопасность основной сети.

В настоящее время известными решениями L2 являются Rollups и сайдчейны. Rollups можно дополнительно разделить на Optimistic Rollups и Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Оптимистичные роллы

Оптимистичные роллапы выполняют все вычисления транзакций и обновления состояния в сети L2, а затем пакетно публикуют сжатые оригинальные данные транзакций в основной сети. Узлы L2 по умолчанию считают эти транзакции действительными, если только кто-то не оспаривает их. Этот подход значительно повышает скорость и эффективность подтверждения транзакций.

После подачи交易, валидатор имеет семь дней для представления доказательства мошенничества. Если обнаружена проблемная交易, соответствующие партии и их последующие партии будут откатаны, злонамеренный узел будет наказан, а валидатор получит вознаграждение. Если в течение семи дней не будет получено доказательства мошенничества, все交易 будут признаны законными.

Сама по себе система "доказательства мошенничества" имеет мощный сдерживающий эффект, на самом деле очень мало узлов подают доказательства мошенничества или подтверждаются как злонамеренные. Причины этого включают в себя то, что проект сам по себе был тщательно протестирован, затраты на злонамеренные действия крайне высоки, а потенциальные экономические и репутационные потери значительно превышают возможную незначительную выгоду.

На самом деле, перебои, вызванные колебаниями сети и программными ошибками, чаще встречаются, чем злоупотребления со стороны узлов. Основные недостатки Optimistic Rollups заключаются в проблемах с оборотом средств, связанных с семидневным периодом оспаривания, и потенциальным риском централизации.

ZK-роллапы

В отличие от Optimistic Rollups, ZK-Rollups при отправке данных в блокчейн, помимо сжатых данных, также должны прилагать доказательство действительности. Это означает, что ZK-Rollups производят транзакции вне сети и вычисляют доказательство действительности перед официальной отправкой.

Концепция технологии ZK появилась задолго до появления Блокчейна, но ее области применения ограничены сложностью реального мира. Преимущества применения технологии ZK в Блокчейне заключаются в том, что можно ограничить сложность внутри смарт-контрактов, проверяя только данные и вычисления в блокчейне, без необходимости полагаться на централизованные организации или лиц.

Сложность ZK-Rollups заключается в необходимости компилировать данные и логику выполнения транзакций в сложные схемы логических цепей, а затем использовать специализированный доказатель для вычисления с помощью криптографии, чтобы сгенерировать результаты, которые можно быстро проверить. Этот процесс обычно требует мощных вычислительных ресурсов и специализированных компиляторов и проверщиков.

Layer2 стоимость

Сети L2 нацелены на снижение затрат пользователей на взаимодействие в L1, но у них также есть свои затраты.

Основные затраты на Optimistic Rollups происходят из двух источников: комиссии за транзакцию при отправке сжатых данных о транзакциях в L1 и операционные расходы узлов L2. Эти затраты в конечном итоге будут переложены на пользователей. Хорошая новость заключается в том, что схема EIP-4844 на Ethereum значительно снижает затраты на взаимодействие между L2 и основной сетью. Кроме того, для поддержания узлов необходимо заблокировать значительные средства, что может привести к тому, что инвесторы упустят другие возможности.

Основные затраты на ZK-Rollups связаны с вычислительными ресурсами, генерация нулевых доказательств требует значительных вычислительных ресурсов и специализированного оборудования. Как и в случае с Optimistic Rollups, им также необходимо нести Комиссия за транзакцию для отправки данных в блокчейн. Кроме того, потребность в специализированном оборудовании может привести к большей централизации сети.

Резюме

Оптимистичные роллапсы и ZK-роллапсы являются ключевыми решениями для экосистемы Ethereum в ответ на проблемы масштабируемости. С реализацией обновлений, таких как EIP-4844, затраты на публикацию данных L2 значительно снизились, что进一步 освободит потенциал обоих решений и будет способствовать постоянному развитию и инновациям экосистемы Ethereum.