Dua solusi menarik telah muncul di garis depan teknologi skala Layer 2 saat jaringan Ethereum berjuang dengan skalabilitas: Optimis Rollups dan Zero-Knowledge (ZK) Rollups. Dengan memproses transaksi di luar rantai, pengembangan ini bertujuan untuk mengurangi biaya dan meningkatkan throughput, sehingga mengatasi kemacetan di mainnet Ethereum. Dampak mereka di ruang Layer 2 patut dicatat karena mereka menyediakan berbagai solusi untuk masalah yang sama dan memulai diskusi di antara investor dan pengembang.

Kapasitas jaringan Ethereum telah berada di bawah tekanan yang belum pernah terdengar sebelumnya saat keuangan terdistribusi (DeFi) dan token non-fungible (NFT) muncul. Data dari Etherscan menunjukkan bahwa harga gas rata-rata telah melonjak pada saat permintaan tinggi, kadang-kadang mencapai level yang dianggap tidak dapat diterima oleh pengguna biasa. Ini menekankan betapa mendesaknya solusi skala yang masuk akal diperlukan.

"Rollups saat ini diposisikan sebagai satu-satunya solusi skalabilitas yang tidak memerlukan kepercayaan untuk Ethereum dalam jangka pendek hingga menengah, dan mungkin bahkan dalam jangka panjang," tekan salah satu pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, dalam sebuah posting blog tentang solusi Layer 2.

Rollups muncul ke depan didorong oleh dukungan ini dan sekarang menjadi bagian mendasar dari peta jalan Ethereum.

Baik Optimis Rollups dan ZK-Rollups mengirim beberapa transaksi bersama dalam satu paket ke mainnet Ethereum. Mereka, bagaimanapun, mencapai keamanan dan validasi dengan cara yang agak berbeda. Pemangku kepentingan yang membangun atau berinvestasi dalam ekosistem Ethereum harus terlebih dahulu memahami perbedaan ini.

Artikel ini menyelidiki mekanisme rollups, melihat karakteristik khusus dari Optimis Rollups dan ZK-Rollups, membandingkan keuntungan dan kerugian mereka, dan menginvestigasi aplikasi mereka saat ini dan di masa depan. Pembaca seharusnya memiliki pemahaman yang menyeluruh tentang teknologi ini dan bagaimana mereka akhirnya akan mempengaruhi masa depan Ethereum.

Apa Itu Rollups?

Pada dasarnya, rollups adalah solusi skala Layer 2 yang dimaksudkan untuk memproses transaksi di luar rantai dan kemudian menyediakan versi data yang dikompresi kembali ke mainnet, sehingga meningkatkan throughput dari sistem blockchain seperti Ethereum. Mengurangi beban komputasi dan penyimpanan pada blockchain utama adalah tujuan utama; dengan demikian, skalabilitas meningkat tanpa mengorbankan keamanan.

Rollups menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu paket, sehingga mengagregasi—atau "menggulung"—banyak nilai. Setelah itu, paket ini berjalan di luar rantai dan negara hasil diunggah kembali ke mainnet. Rollups karenanya secara teoritis dapat mencapai tingkat throughput transaksi yang jauh lebih tinggi daripada yang dapat dilakukan oleh mainnet Ethereum sendiri.

Menyusul Proposal Perbaikan Ethereum (EIP) 4844, kadang-kadang dikenal sebagai Proto-Danksharding, ide tersebut menarik banyak perhatian karena berusaha untuk menurunkan biaya data dan dengan demikian membuat roll-overs lebih efektif. Usulan ini, antara lain, telah mengukuhkan rollups sebagai komponen kunci dari strategi skala Ethereum.

Roll-ups memanfaatkan keamanan jaringan Ethereum sebagai dasar. Memposting data transaksi atau bukti kembali ke mainnet menjamin bahwa pengguna dapat mengandalkan jaminan keamanan inherent Ethereum bahkan jika solusi Layer 2 diretas. Ini adalah karakteristik penting yang membedakan rollups dari sidechains atau solusi Layer 2 lain yang mungkin memiliki mekanisme keamanan yang lebih sedikit.

Analisis ConsenSys menunjukkan bahwa roll-ups dapat meningkatkan throughput transaksi Ethereum dari sekitar 15 transaksi per detik (TPS) menjadi ribuan TPS. Untuk penggunaan termasuk bursa terdistribusi (DEXs), platform permainan, dan sistem perdagangan frekuensi tinggi—yaitu, untuk aplikasi yang membutuhkan skalabilitas besar—ini membuat mereka menjadi solusi menarik.

Selain itu, roll-ups secara mulus kompatibel dengan fitur kontrak pintar Ethereum. Kontrak yang berinteraksi dengan solusi Layer 2 memungkinkan pengembang membuat fitur canggih tanpa membebani mainnet. Adopsi roll-ups di berbagai aplikasi tergantung pada kompatibilitas ini.

Rollovers, bagaimanapun, tidak bebas dari kesulitan. Mereka bisa melibatkan komplikasi dengan ketersediaan data dan interoperabilitas dengan alat Ethereum yang ada dan mewajibkan pengguna serta pengembang untuk menerima teknologi baru. Isu lain yang berlanjut adalah memastikan desentralisasi dan menghindari titik kegagalan tunggal dalam sistem roll-up.

Apa Itu Optimis Rollups?

Optimis Rollups adalah jenis rollup yang mengasumsikan transaksi adalah valid secara default, maka istilah "optimis." Mereka hanya melakukan perhitungan—lebih khusus, verifikasi—jika ada bukti penipuan yang diajukan dalam periode tantangan yang ditentukan. Karena transaksi tidak perlu diverifikasi secara individual kecuali penipuan dicurigai, asumsi optimis ini memungkinkan skalabilitas yang lebih tinggi.

Proses dasar bergantung pada periode tantangan di mana siapa pun dapat menantang validitas transaksi dengan memberikan bukti penipuan. Jika transaksi penipuan ditemukan, sistem mengembalikannya dan pelaku jahat mungkin membayar denda. Sistem ini mempertahankan keamanan dengan mengandalkan gagasan teoritis permainan dan mendorong integritas.

Dibangun untuk kompatibilitas Mesin Virtual Ethereum (EVM), roll-ups optimis dapat menjalankan kontrak pintar Ethereum dengan sedikit perubahan yang diperlukan. Untuk pengembang yang ingin memperkenalkan aplikasi saat ini ke solusi Layer 2 tanpa penulisan ulang besar-besaran, kompatibilitas ini menyederhanakan transisi.

Salah satu implementasi terdepan dari Optimis Rollups adalah Optimism. Tim Optimism mengklaim solusi mereka dapat memotong biaya gas hingga 10-100 kali lebih murah daripada mainnet Ethereum.

Dikembangkan oleh Offchain Labs, Arbitrum adalah inisiatif lain yang dikenal dengan ketertarikan dan penerimaan yang kuat karena karakteristiknya yang kuat dan lingkungan pengembang yang ramah.

Optimis rollups memiliki beberapa kekurangan, meskipun. Ketika menarik dana kembali ke mainnet Ethereum, periode tantangan—yang bisa berlangsung selama beberapa jam hingga seminggu—memperkenalkan latensi. Bagi yang membutuhkan likuiditas instan, penundaan ini bisa bermasalah. Untuk mengatasi masalah ini, solusi seperti sistem keluar cepat atau penyedia likuiditas sedang dikembangkan tetapi menambah tingkat kompleksitas.

Selain itu, keamanan Optimis Rollups bergantung pada asumsi bahwa, jika dibutuhkan, setidaknya satu peserta jujur akan menyediakan bukti penipuan. Meskipun model ini kuat, itu tidak sempurna di segala situasi. Dalam kondisi kolusi atau tanpa kehadiran peserta jujur, sistem mungkin rentan.

Terlepas dari hambatan ini, Optimis rollups telah melihat penerimaan yang cukup luas. Salah satu bursa terdistribusi terbesar, Uniswap, misalnya, telah dipasang di Optimism dengan menyebutkan biaya yang lebih rendah dan throughput lebih tinggi sebagai keuntungan utama. Tindakan ini telah memungkinkan pengguna Uniswap untuk berdagang dengan lebih sedikit gesekan, sehingga meningkatkan aksesibilitas platform.

Apa Itu Zero-Knowledge Rollups?

Zero-Knowledge Rollups, atau ZK-Rollups, mengambil pendekatan berbeda dengan menggunakan bukti kriptografi untuk memvalidasi transaksi. Mereka secara khusus menciptakan bukti nol-interaksi yang singkat (SNARKs atau STARKs) yang mengonfirmasi kebenaran transaksi tanpa mengungkapkan informasi tambahan. Sistem ini memastikan bahwa setiap transaksi sah dan menghilangkan kebutuhan untuk periode tantangan.

Transaksi dalam ZK-roll-through diproses di luar rantai dan dikirim ke mainnet Ethereum bersama bukti validitas. Kontrak pintar mainnet menjamin transisi negara yang valid dengan memverifikasi bukti ini. Saat menarik uang, pendekatan ini memungkinkan finalitas yang hampir seketika—keuntungan besar dibandingkan roll-ups optimis.

Salah satu keuntungan utama dari ZK-Rollups adalah jaminan keamanan mereka yang tinggi. Setiap batch transaksi disertai dengan bukti validitas, sehingga insentif teori permainan atau partisipan jujur tidak diperlukan untuk menemukan penipuan. ZK-Rollers cukup aman berkat jaminan kriptografi ini.

Implementasi terkemuka dari ZK-Rollups adalah proyek seperti ZKSync yang dibuat oleh Matter Labs dan StarkWare's StarkEx. Skalabilitas dan efisiensi proyek-proyek ini telah menunjukkan kemajuan yang signifikan. Sebagai contoh, zkSync menjanjikan untuk mempertahankan standar keamanan tinggi sambil menurunkan biaya gas hingga 100 kali.

ZK-Rollups harus menghadapi kompleksitas komputasi, bagaimanapun. Bukti nol pengetahuan memerlukan sumber daya, oleh karena itu mendukung logika kontrak pintar sembarang bisa menjadi tantangan. ZK-Rollups menjadi lebih efektif untuk mendukung operasi yang lebih rumit meskipun mereka saat ini lebih efisien untuk transaksi langsung seperti perdagangan dan transfer sekarang.

Keterbatasan lain adalah kurangnya kompatibilitas penuh EVM. Kontrak pintar Ethereum tidak secara alami dirancang untuk berinteraksi dengan bukti nol pengetahuan, sehingga pengembang mungkin perlu menulis ulang kontrak atau menggunakan bahasa pemrograman khusus. Bekerja untuk menyelesaikan ini adalah proyek seperti zkEVM, upaya untuk menghasilkan ZK-Rollup yang kompatibel dengan EVM.

Meskipun ada kesulitan ini, finalitas instan dan kekuatan kriptografi dari ZK-Rollups membuat mereka menarik untuk digunakan ketika kecepatan dan keamanan sangat penting. Kematangan teknologi harus memungkinkan spektrum fitur yang lebih luas.

Membandingkan Optimis Rollups dan ZK-Rollups

Sementara baik Optimis Rollups maupun ZK-Rollups bertujuan untuk mengukur Ethereum dengan memproses transaksi di luar rantai, mekanisme dasar mereka menghasilkan kompromi yang berbeda.

Validasi dan Keamanan

Optimis Rollups mengandalkan bukti penipuan dan periode tantangan untuk memastikan validitas transaksi. Ini berarti transaksi yang tidak valid dapat dibatalkan, tetapi hanya jika seseorang mendeteksi dan melaporkannya. Sebaliknya, ZK-Rollups menggunakan bukti validitas yang secara kriptografi menjamin kebenaran setiap batch transaksi yang diajukan ke mainnet.

Menurut laporan oleh Electric Capital, "ZK-Rollups menawarkan jaminan keamanan yang lebih kuat karena mereka tidak bergantung pada asumsi teori permainan."

Latensi Penarikan

Optimis Rollups memiliki penundaan penarikan signifikan akibat periode tantangan, yang bisa berlangsung hingga seminggu. Ini dapat diminimalisir melalui penyedia likuiditas tetapi menambah kompleksitas. ZK-Rollups memungkinkan penarikan instan. Kandungan: penarikan karena bukti validitas memastikan bahwa keadaan tersebut benar.

Kompatibilitas EVM

Optimistic Rollups umumnya lebih kompatibel dengan EVM, memungkinkan pengembang untuk menerapkan kontrak pintar Ethereum yang sudah ada dengan perubahan minimal. ZK-Rollups secara historis mengalami kesulitan dengan kompatibilitas EVM karena intensitas komputasi dalam menghasilkan bukti untuk operasi kompleks. Namun, kemajuan seperti zkEVM bertujuan untuk menutup celah ini.

Kinerja dan Skalabilitas

ZK-Rollups dapat menawarkan throughput yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah, terutama untuk transaksi sederhana, karena bukti validitas mengompresi data transaksi dengan lebih efisien. Optimistic Rollups mungkin memiliki biaya overhead yang lebih tinggi karena kebutuhan akan bukti penipuan.

Kompleksitas dan Upaya Pengembangan

Implementasi ZK-Rollups lebih kompleks karena terlibat kriptografi canggih. Ini dapat memperlambat pengembangan dan meningkatkan potensi bug. Optimistic Rollups relatif lebih sederhana untuk diimplementasikan, yang telah menyebabkan penerapan aplikasi lebih cepat.

Adopsi Ekosistem

Kedua jenis rollup telah mengalami adopsi yang signifikan. Optimistic Rollups saat ini memiliki lebih banyak aplikasi DeFi karena kompatibilitas EVM mereka. ZK-Rollups mendekatkan diri karena solusi untuk kompatibilitas EVM semakin matang. Menurut Dune Analytics, total nilai terkunci (TVL) dalam kedua solusi meningkat, mencerminkan meningkatnya kepercayaan dan adopsi.

Pertimbangan Regulasi

Sifat kriptografi ZK-Rollups mungkin menawarkan fitur privasi yang lebih baik, yang bisa menjadi pedang bermata dua dalam hal kepatuhan regulasi. Optimistic Rollups lebih transparan, yang mungkin lebih selaras dengan harapan regulasi.

Kasus Penggunaan untuk Optimistic Rollups dan ZK-Rollups

Kompatibilitas EVM Optimistic Rollups membuatnya ideal untuk digunakan dalam aplikasi kontrak pintar yang rumit. Ini membuatnya ideal untuk platform DeFi, pasar NFT, dan aplikasi lain yang memerlukan logika rumit. Misalnya, Synthetix, sebuah sistem likuiditas derivatif, telah bekerja sama dengan Optimism untuk mengurangi biaya dan meningkatkan skalabilitas. Pengguna integrasi ini dapat memperdagangkan aset sintetis lebih cepat dan dengan lebih sedikit gesekan.

Ketika kecepatan transaksi dan keamanan benar-benar krusial, ZK-Rollups bersinar. Finalitas instan dan throughput besar dari ZK-Rollups akan membantu aplikasi pembayaran, bursa terdistribusi untuk perdagangan spot, dan platform permainan. Menggunakan ZK-Rollups, Loopring, protokol Layer 2, telah menciptakan bursa terdistribusi yang menyediakan perdagangan cepat dan murah. Data Loopring menunjukkan bahwa pengguna dapat berdagang dengan biaya serendah 0,1% dari biaya mainnet, membuatnya sangat terjangkau.

Selain itu, ZK-Rollups semakin populer dalam aplikasi yang sadar privasi dan validasi identitas. Untuk kepatuhan dan privasi pengguna, bukti tanpa pengetahuan memungkinkan pengguna untuk membuktikan sifat tanpa mengungkapkan informasi pribadi—sebuah kemampuan yang sangat dihargai.

Proyek seperti zkSync bertujuan untuk mengaktifkan kontrak pintar pada ZK-Rollups, sehingga membuka kasus penggunaan yang sebelumnya terbatas berdasarkan Optimistic Rollups. Ketika teknologi ini berkembang, batas kemampuan mereka mungkin kabur dan memberikan lebih banyak kebebasan bagi pengembang.

Pemikiran Akhir

Persaingan antara Optimistic Rollups dan ZK-Rollups merupakan kemajuan sehat dalam pencarian Ethereum untuk skalabilitas. Kedua teknologi ini memiliki manfaat khusus dan penting bagi jaringan untuk dapat mengelola permintaan yang terus meningkat.

Dengan kecocokan EVM dan implementasi yang lebih mudah, roll-up optimis telah menjadi cukup populer di kalangan DeFi. Jaminan keamanan yang lebih kuat dan finalitas instan yang disediakan oleh ZK-Rollups memperluas batas penemuan kriptografi.

Kedua pilihan tersebut kemungkinan besar akan hidup berdampingan saat ekosistem Ethereum berkembang, melayani berbagai kebutuhan dan tujuan. Karena perkembangan mereka akan sangat mempengaruhi arah aplikasi terdistribusi, pengembang, investor, dan konsumen harus tetap terinformasi tentang teknologi ini.

"Pada jangka pendek, rollup adalah satu-satunya solusi skala tanpa kepercayaan, dan dalam jangka panjang, mereka adalah bagian penting dari ekosistem Ethereum," kata Vitalik Buterin, cukup meringkas keadaan.

Perkembangan dalam Optimistic dan ZK-Rollups menyoroti visi ini: sebuah jaringan Ethereum yang lebih skalabel dan efisien dijanjikan.