Dua solusi menarik telah muncul di garis depan teknologi penskalaan Layer 2 saat jaringan Ethereum berjuang dengan skala: Optimistic Rollups dan Zero-Knowledge (ZK) Rollups. Dengan memproses transaksi off-chain, pengembangan ini bertujuan untuk mengurangi biaya dan meningkatkan throughput, sehingga mengatasi kemacetan pada Ethereum mainnet. Dampaknya di ruang Layer 2 adalah penting karena mereka menyediakan beberapa solusi untuk masalah yang sama dan memulai diskusi di antara investor dan pengembang secara setara.
Kapasitas jaringan Ethereum telah berada di bawah tekanan yang belum pernah terjadi sebelumnya ketika keuangan terdistribusi (DeFi) dan token non-fungible (NFT) telah muncul. Data dari Etherscan menunjukkan bahwa harga gas rata-rata telah melonjak pada saat permintaan tinggi, kadang-kadang mencapai tingkat yang oleh pengguna biasa akan dianggap tidak dapat diterima. Ini menekankan betapa mendesaknya solusi penskalaan yang masuk akal sangat dibutuhkan.
"Rollup saat ini diposisikan sebagai satu-satunya solusi penskalaan tanpa kepercayaan untuk Ethereum dalam jangka pendek hingga menengah, dan mungkin bahkan dalam jangka panjang," pendiri Ethereum Vitalik Buterin menekankan dalam sebuah posting blog tentang solusi Layer 2.
Rollup ke garis depan telah didorong oleh dukungan ini dan sekarang menjadi fundamental pada peta jalan Ethereum.
Baik Optimistic Rollups maupun ZK-Rollups mengirim beberapa transaksi secara bersamaan dalam satu batch ke Ethereum mainnet. Namun, mereka mencapai keamanan dan validasi dengan cara yang cukup berbeda. Pemangku kepentingan yang membangun atau berinvestasi dalam ekosistem Ethereum harus terlebih dahulu memahami perbedaan ini.
Makalah ini menyelidiki mekanika rollup, melihat karakteristik khusus dari Optimistic Rollups dan ZK-Rollups, membandingkan manfaat dan kerugiannya, dan menyelidiki aplikasi mereka saat ini dan masa depan. Pembaca dengan demikian harus memiliki kesadaran menyeluruh tentang teknologi ini dan bagaimana mereka akhirnya akan mempengaruhi masa depan Ethereum.
Apa Itu Rollup?
Pada dasarnya, rollup adalah solusi penskalaan Layer 2 yang dimaksudkan untuk memproses transaksi off-chain dan kemudian memberikan versi data yang dikompresi kembali ke mainnet, sehingga meningkatkan throughput sistem blockchain seperti Ethereum. Mengurangi beban komputasi dan penyimpanan pada blockchain utama adalah tujuan utama; oleh karena itu, skalabilitas ditingkatkan tanpa mengorbankan keamanan.
Rollup menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu batch, sehingga mengagregasi—atau "menggulung"—banyak nilai. Setelah itu, pengolahan off-chain dilakukan dan hasil akhir diunggah kembali ke mainnet. Rollup dengan demikian secara teoretis dapat mencapai throughput transaksi berkali-kali lipat lebih banyak daripada yang dapat dilakukan sendiri oleh Ethereum mainnet.
Setelah Proposal Peningkatan Ethereum (EIP) 4844, yang kadang-kadang dikenal sebagai Proto-Danksharding, ide tersebut menarik banyak minat karena bertujuan untuk menurunkan biaya data dan membuat rollup lebih efektif. Proposal ini, di antara proposal lainnya, telah mengukuhkan rollup sebagai komponen kunci strategi penskalaan Ethereum.
Rollup memanfaatkan keamanan jaringan Ethereum di bawah tanah. Memposting data transaksi atau bukti kembali ke mainnet memastikan bahwa pengguna dapat mengandalkan jaminan keamanan inherent Ethereum bahkan jika solusi Layer 2 diretas. Ini adalah karakteristik penting yang membedakan rollup dari sidechains atau solusi Layer 2 lainnya yang mungkin memiliki mekanisme keamanan lebih rendah.
Analisis ConsenSys menunjukkan bahwa roll-up dapat meningkatkan throughput transaksi Ethereum dari sekitar 15 transaksi per detik (TPS) menjadi beberapa ribu TPS. Untuk penggunaan termasuk bursa terdistribusi (DEX), platform permainan, dan sistem perdagangan frekuensi tinggi—yakni, untuk aplikasi yang membutuhkan skalabilitas tinggi—ini menjadi solusi menarik.
Selain itu, rollup sangat mulus dengan fitur kontrak pintar Ethereum. Kontrak yang berinteraksi dengan solusi Layer 2 membiarkan pengembang membuat fitur canggih tanpa membebani mainnet. Adopsi rollup di beberapa aplikasi bergantung pada kompatibilitas ini.
Namun, rollup tidak bebas dari kesulitan. Mereka mungkin melibatkan komplikasi dengan ketersediaan data dan interoperabilitas dengan alat Ethereum saat ini, serta menuntut pengguna dan pengembang untuk mengadopsi teknologi baru. Masalah lain yang berkelanjutan adalah memastikan desentralisasi dan menghindari titik pusat kegagalan dalam sistem rollup.
Apa Itu Optimistic Rollups?
Optimistic Rollups adalah jenis rollup yang menganggap transaksi valid secara default, karenanya disebut “optimistik.” Mereka hanya melakukan komputasi—lebih khusus, verifikasi—jika bukti penipuan diajukan dalam periode tantangan yang ditentukan. Karena transaksi tidak perlu diverifikasi satu per satu kecuali ada dugaan penipuan, asumsi optimistis ini memungkinkan skalabilitas lebih tinggi.
Proses fundamental bergantung pada periode tantangan di mana siapa pun dapat menantang validitas transaksi dengan menyediakan bukti penipuan. Jika transaksi penipuan ditemukan, sistem membatalkannya dan pelaku jahat dapat didenda. Sistem ini menjaga keamanan dengan bergantung pada ide-ide teori permainan dan mendorong integritas.
Dibangun agar kompatibel dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), optimistik rollup dapat menjalankan kontrak pintar Ethereum dengan sedikit perubahan yang diperlukan. Bagi pengembang yang ingin memperkenalkan aplikasi saat ini ke solusi Layer 2 tanpa penulisan ulang besar, kompatibilitas ini menyederhanakan transisi.
Salah satu implementasi terkemuka Optimistic Rollups adalah Optimism. Tim Optimism mengklaim solusi mereka dapat memotong biaya gas hingga 10-100 kali lebih dari Ethereum mainnet.
Dikembangkan oleh Offchain Labs, Arbitrum adalah inisiatif terkenal lainnya yang mendapat minat besar dan penerimaan karena karakteristiknya yang kuat dan suasana yang ramah pengembang.
Optimistic rollups memiliki beberapa kelemahan, meskipun. Saat menarik dana kembali ke Ethereum mainnet, periode tantangan—yang mungkin berlangsung beberapa jam sampai satu minggu—memperkenalkan latensi. Bagi mereka yang membutuhkan likuiditas instan, penundaan ini bisa menjadi masalah. Untuk mengatasi masalah ini, solusi termasuk sistem keluar cepat atau penyedia likuiditas sedang dikembangkan tetapi menambah tingkat kompleksitas.
Selain itu, keamanan Optimistic Rollups bergantung pada asumsi bahwa, jika diperlukan, setidaknya satu peserta jujur akan memberikan bukti penipuan. Meskipun model ini kuat, tidak sepenuhnya sempurna. Dalam kondisi kolusi atau ketiadaan peserta jujur, sistem mungkin rentan.
Optimistic rollups telah melihat adopsi yang cukup luas meskipun ada hambatan ini. Salah satu bursa terdistribusi terbesar, Uniswap, misalnya, telah menyiapkan di Optimism dengan mengutip biaya yang lebih rendah dan throughput yang lebih besar sebagai keuntungan utama. Aksi 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 membuat bukti zero-knowledge non-interaktif singkat (SNARKs atau STARKs) yang mengkonfirmasi kebenaran transaksi tanpa mengungkapkan informasi lebih lanjut. Sistem ini menjamin bahwa setiap transaksi valid dan menghapus kebutuhan akan periode tantangan.
Transaksi dalam roll-up ZK diproses off-chain dan dikirim ke Ethereum mainnet bersama dengan bukti validitas. Kontrak pintar utama mainnet menjamin transisi keadaan yang valid dengan memverifikasi bukti ini. Saat menarik uang, pendekatan ini memungkinkan finalitas hampir instan—keuntungan besar dibandingkan roll-up optimistik.
Salah satu keuntungan utama dari ZK-Rollups adalah jaminan keamanan yang hebat. Setiap batch transaksi datang dengan bukti validitas, sehingga insentif teori permainan atau peserta jujur tidak diperlukan untuk menemukan penipuan. Rollup ZK memiliki keamanan yang cukup kuat berkat jaminan kriptografis ini.
Implementasi terkemuka dari ZK-Rollups adalah proyek seperti ZKSync yang dibuat oleh Matter Labs dan StarkEx dari StarkWare. Skalabilitas dan efisiensi proyek-proyek ini telah menunjukkan kemajuan yang signifikan. Misalnya, zkSync berjanji untuk menjaga standar keamanan tinggi sambil mengurangi biaya gas hingga 100 kali.
ZK-Rollups harus menghadapi kerumitan komputasi, meskipun. Bukti zero-knowledge memerlukan sumber daya, sehingga mendukung logika kontrak pintar sewenang-wenang dapat terbukti menantang. ZK-Rollups menjadi lebih efektif untuk mendukung operasi yang lebih kompleks meskipun mereka lebih efisien untuk transaksi sederhana seperti perdagangan dan transfer saat ini.
Batasan lain adalah kurangnya kompatibilitas penuh dengan EVM. Kontrak pintar Ethereum tidak secara alami dimaksudkan untuk berinteraksi dengan bukti zero-knowledge, sehingga pengembang mungkin diminta untuk menulis ulang kontrak atau menggunakan bahasa pemrograman khusus. Proyek seperti zkEVM sedang berupaya untuk mengatasi ini, sebuah upaya untuk menghasilkan ZK-Rollup yang kompatibel dengan EVM.
Meskipun ada kesulitan-kesulitan ini, finalitas instan dan kekuatan kriptografis ZK-Rollups membuatnya menarik untuk digunakan saat kecepatan dan keamanan sangat penting. Kedewasaan teknologi harus memungkinkan spektrum fitur yang lebih luas.
Membandingkan Optimistic Rollups dan ZK-Rollups
Sementara baik Optimistic Rollups maupun ZK-Rollups bertujuan untuk menskalakan Ethereum dengan memproses transaksi off-chain, mekanisme yang mendasarinya menghasilkan pertukaran yang berbeda.
Validasi dan Keamanan
Optimistic Rollups bergantung pada bukti penipuan dan periode tantangan untuk memastikan validitas transaksi. Ini berarti transaksi 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 dikirim 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
Optimistic Rollups memiliki penundaan penarikan yang signifikan karena periode tantangan, yang bisa berlangsung hingga satu minggu. Ini dapat diatasi melalui penyedia likuiditas tetapi menambah kompleksitas. ZK-Rollups memungkinkan penarikan segera. Sure, here is the translation according to your specified format:
Content: penarikan karena bukti validitas memastikan bahwa statusnya benar.
EVM Compatibility
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 kesenjangan ini.
Performance and Scalability
ZK-Rollups dapat menawarkan throughput yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah, terutama untuk transaksi sederhana, karena bukti validitas mengompresi data transaksi lebih efisien. Optimistic Rollups mungkin memiliki overhead yang lebih tinggi karena kebutuhan akan bukti kecurangan.
Complexity and Development Effort
Mengimplementasikan ZK-Rollups lebih kompleks karena kriptografi yang lebih maju terlibat. Ini dapat memperlambat pengembangan dan meningkatkan potensi bug. Optimistic Rollups relatif lebih mudah diimplementasikan, yang telah menyebabkan aplikasi lebih cepat diterapkan.
Ecosystem Adoption
Kedua jenis rollup telah melihat adopsi yang signifikan. Optimistic Rollups saat ini memiliki lebih banyak aplikasi DeFi karena kompatibilitas EVM mereka. ZK-Rollups mendekati saat solusi untuk kompatibilitas EVM matang. Menurut Dune Analytics, total nilai terkunci (TVL) dalam kedua solusi sedang meningkat, mencerminkan peningkatan kepercayaan dan adopsi.
Regulatory Considerations
Sifat kriptografi dari ZK-Rollups mungkin menawarkan fitur privasi yang lebih baik, yang dapat menjadi pedang bermata dua dalam hal kepatuhan peraturan. Optimistic Rollups lebih transparan, yang mungkin lebih selaras dengan ekspektasi peraturan.
Use Cases for Optimistic Rollups and ZK-Rollups
Kompatibilitas EVM dari Optimistic Rollups membuat mereka ideal untuk digunakan dalam aplikasi kontrak pintar yang rumit. Ini menjadikan mereka ideal untuk platform DeFi, pasar NFT, dan aplikasi lain yang memerlukan logika rumit. Misalnya, Synthetix, sebuah sistem likuiditas derivatif, bermitra dengan Optimism untuk menurunkan biaya dan meningkatkan skalabilitas. Pengguna dari integrasi ini dapat memperdagangkan aset sintetis lebih cepat dan dengan lebih sedikit gesekan.
Ketika kecepatan transaksi dan keamanan sangat penting, ZK-Rollups unggul. Finalitas instan dan throughput besar dari ZK-Rollups akan membantu aplikasi pembayaran, pertukaran terdistribusi untuk perdagangan spot, dan platform game. Menggunakan ZK-Rollups, Loopring, sebuah protokol Layer 2, telah menciptakan pertukaran terdesentralisasi yang memberikan perdagangan cepat dan murah. Data Loopring menunjukkan bahwa pengguna dapat berdagang dengan biaya serendah 0.1% dari biaya mainnet, sehingga membuatnya cukup mudah diakses.
Selain itu, yang menjadi populer dalam aplikasi yang sadar akan privasi dan validasi identitas adalah ZK-rollups. Untuk kepatuhan dan privasi pengguna, bukti tanpa pengetahuan memungkinkan pengguna membuktikan sifat-sifat tanpa mengungkapkan informasi pribadi—kemampuan yang cukup dihargai.
Proyek seperti zkSync bertujuan untuk memungkinkan kontrak pintar pada ZK-Rollups, sehingga membuka kasus penggunaan yang sebelumnya terbatas berdasarkan Optimistic Rollups. Saat teknologi ini berkembang, batas kemampuan mereka mungkin kabur dan memberikan lebih banyak kebebasan bagi pengembang.
Final Thoughts
Persaingan antara Optimistic Rollups dan ZK-Rollups mewakili kemajuan yang sehat dalam upaya Ethereum untuk skalabilitas. Kedua teknologi memiliki manfaat khusus dan penting bagi jaringan untuk dapat mengelola permintaan yang meningkat.
Dengan kesesuaian EVM mereka dan penerapan yang lebih mudah, roll-up optimis telah menjadi cukup populer di kancah DeFi. Jaminan keamanan yang lebih kuat dan finalitas instan yang disediakan oleh ZK-Rollups mendorong batas penemuan kriptografi.
Kemungkinan kedua pilihan ini 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 mendapat informasi tentang teknologi ini.
"Dalam jangka pendek, rollup adalah satu-satunya solusi skalabilitas yang tidak memerlukan kepercayaan, dan dalam jangka panjang, mereka merupakan bagian penting dari ekosistem Ethereum," kata Vitalik Buterin, yang cukup merangkum keadaan yang ada.
Perkembangan dalam Optimistic dan ZK-Rollups menyoroti visi ini: jaringan Ethereum yang lebih skalabel dan efisien dijanjikan.