ZK 与 Optimistic Rollups
摘要:Rollup 是一种layer 2 方案,它将多笔交易打包成一个批次,从而缓解主链(Ethereum)上的拥堵并降低成本。
它们主要有两种类型:ZK (zero-knowledge ),利用zero-knowledge 实现即时最终性和隐私保护;以及乐观聚合(Optimistic Rollup),为了简化流程,其依赖于挑战期来检测欺诈行为。
所有流行的 Rollup 方案(如Base、Scroll 和Arbitrum )Arbitrum Ethereum 如今针对Solana Bitcoin Solana EVM 乐观 RollupZKRollup 的需求正呈现爆发式增长。
什么是ZK ?
ZK 是一种基于zero-knowledge layer 2 ,它能在保障交易有效性的同时维护用户隐私。该技术将交易数据压缩为简洁的证明,从而最大限度地减少on-chain ,并大幅降低gas 。
与乐观型Rollup不同ZK 在提交交易前即对其进行验证,从而无需争议机制即可实现即时最终性。zk出现有望实现与Ethereum智能合约及工具的完全兼容,从而ZK 的易用性。
ZK leverage 诸如用于抗量子攻击的zk和用于提升效率的zk leverage 加密技术,从而能够适应不同的扩展需求。这使得它们非常适合加密游戏、cross-chain 微支付等要求严苛的应用场景。

什么是乐观卷积?
乐观汇总(Optimistic Rollups)是目前更受欢迎的L2 类型,其off-chain 处理交易off-chain 将关键数据发布on-chain,并默认交易有效,除非在7天的挑战期内遭到质疑。这种设计缓解了Ethereum mainnet ,提供了更快且成本更低的交易服务。
这些 Rollup 方案从 EIP-4844blobs(一种可将网络成本降低90%的数据机制)的巨大助力。乐观虚拟机(OVM)Ethereum完全兼容,使开发者能够仅需微调即可部署现有的智能合约。
乐观网络ideal 需要进行复杂计算的应用,例如治理框架、协作平台以及社交网络,如 Farcaster。尽管欺诈挑战期会引入一定延迟,但在对时间敏感度较低的用例中,其可扩展性表现尤为出色。

ZK 与 Optimistic Rollups
乐观ZK 和ZK Ethereum改进做出了贡献,通过考察它们的技术架构,可以轻松辨别两者的区别。
- 交易验证: ZK 通过加密证明实现即时最终性,而乐观 Rollup 则默认交易有效,并依赖于为期 7 天的欺诈挑战期。
- 性能:乐观汇总(Optimistic rollups)能够处理复杂的计算,但延迟较高;ZK )则能更快达成最终性,更适合需要快速处理的场景。
- 安全性:ZK 通过加密保证将欺诈风险降到最低,而乐观卷积则依赖于验证者和经济激励。
- 兼容性:乐观汇总(Optimistic rollups)完全EVM,而零知识汇总(ZK )虽然需要专用工具,但在兼容性方面正在取得进展。
- 成本效益: ZK 能高效压缩数据,从而降低成本;而乐观验证方案虽受益于EIP-4844 成本仍较高。
- 应用场景: ZK 适用于支付、交易所和游戏;乐观 Rollup 则在治理、社交网络和协作领域表现出色。

哪个更安全?
ZK 通过加密验证提供了更强的安全性,从而无需依赖外部验证者。乐观 Rollup 则依赖于活跃的验证者及经济激励机制来检测欺诈行为,这使得它们更容易受到人为错误或恶意活动的影響。
尽管zero-knowledge 能提供强有力的保障,但其实现过程的复杂性也带来了风险。乐观汇总方案的简单性使其更易于部署,但安全性略有降低。
ZK 乐观汇总(Optimistic Rollups)的示例
ZK 和乐观 Rollup 各有其突出的实现方案,充分展示了它们的能力和优势。以下是这两种 Rollup 的关键示例,它们共同构成了Ethereumlayer 2 生态系统做出了重要贡献。
ZK
ZK leverage zero-knowledge ,提供高可扩展性和安全性。
- ZKsync:以低手续费和快速交易为优先,致力于提升用户和开发者体验,并支持原生layer 2 合约。
- Starknet:利用zk 实现可扩展性和安全性,并为开发者提供一种独特的编程语言——Cairo。
- Linea:由ConsenSys开发,致力于提供一个对开发者友好的环境,并完全兼容Ethereum (EVM)。
- Scroll:致力于实现Ethereum 的原生Ethereum ,确保与现有Ethereum 和工具的完全集成。
- Polygon zkEVM:融合了rollup ZK RollupEVM 使开发者能够直接部署现有的Ethereum 合约,无需进行任何修改。

乐观的卷积物
乐观汇总(Optimistic rollups)注重简洁性,并兼容Ethereum现有的基础设施,从而支持可扩展且高效的去中心化应用。
该生态系统的核心是 Optimism Superchain,这是一个整合了多个Rollup的统一网络,旨在提升互操作性。以下是其中最主要的几个:
- Arbitrum:凭借多轮欺诈证明技术,提供高吞吐量和低手续费,支持各类去中心化应用。
- Base:由Coinbase 开发,致力于为去中心化应用提供一个安全、低成本且对开发者友好的平台。
- Optimism:强调简单性和EVM ,有助于以最小的改动轻松部署Ethereum应用程序。
- Blast:作为一款多rollup ,旨在支持各类应用,并重点关注可扩展性和用户体验。
- World Chain:由World开发,专注于游戏和元宇宙的集成,提供高可扩展性和低延迟,以支持复杂的虚拟环境。
- Taiko:致力于提供Ethereum rollup ,重点在于去中心化及无许可的网络参与。

Ethereum 统计数据
乐观型Rollup目前主导着layer 2 :
- 桥接价值:乐观型卷积的桥接价值为 1 864 亿美元,而 ZK 的桥接价值为 208 亿美元。
- 锁定总价值(TVL):乐观型Rollup达到78.9亿美元,Base 38.2亿美元)Arbitrum 32.7亿美元)领跑。ZK 合计达10.4亿美元,Scroll 今年上涨1,103.6%)Linea 上涨634.8%)领衔。
- 日活跃地址数(DAA):乐观型Rollup的DAA达到158万,主要得益Base 114万,增长2,170.4%)Arbitrum 375,464,增长208%)。ZK 为139,145,ZKsync 贡献了43,460。
- 每日交易量:乐观型Rollup共处理了1128万笔交易,Base 777Base ,增长3623.8%)Arbitrum 237万笔,增长220.1%)领跑。ZK 处理了553,040笔交易,Starknet 132,082Starknet 。
- 收入:乐观型Rollup共产生754,700美元收入,Base 488,200美元,增长10,286.5%)Arbitrum 231,900美元,增长368.6%)表现最为突出。ZK 产生26,200美元收入,ZKsync 7,500美元。
- DEX : Arbitrum 16.2 亿美元(增长 172.1%),而Base 21.3 亿美元(增长 7,746.3%)。Linea 等零知识证明(ZK)Linea 1,030.2%,达到 3,030 万美元。

超越Ethereum的Rollup方案
EVM 也在采用layer 2 ,或直接将先进的可扩展性技术整合到其layer 1 。
Solana
Solana 逐步开始整合乐观型和zero-knowledge 。 Neon EVM 使Ethereum 合约能够Solana 乐观rollup 在Solana 上运行,从而优化高吞吐量和低延迟。
Eclipse 允许开发者创建符合特定需求的模块化rollup 并与Solana的架构无缝集成。ZK 缩减交易数据大小,从而提升可扩展性和隐私性,使zero-knowledge 在Solana生态系统中成为可能。

Bitcoin
由于脚本和区块大小的限制,Bitcoin 在rollup Bitcoin 挑战。像 Rollkit 这样的主权卷积方案利用Bitcoin data availability,从而使去中心化应用能够将交易安全地锚定在Bitcoin 上。
BitVM SNARK 与乐观型欺诈证明BitVM ,从而在无需修改协议的情况下实现扩展。Stacks虽然不是rollup,但利用Bitcoin的安全性进行交易验证,并通过将交易哈希发布到Bitcoin来引入智能合约,作为独立的一层运行。

总结
ZK 乐观汇总(optimistic rollups)都为Ethereum 做出了重大贡献,但无论是从安全性还是通用应用的角度来看,它们各自独特的特性才是使其与众不同的关键。
目前,越来越多的新玩家正涌入layer 2 ,例如ENSNamechain和Kraken Ink,这可能会加剧Ethereum 竞赛中的竞争。
这些卷积层和技术进步能否成为人们期待已久的ETH 期的催化剂?我们预计将在2025年第一季度初见分晓。



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