На переднем плане технологий масштабирования
второго уровня возникли два интересных решения,
поскольку сеть Ethereum
сталкивается с проблемами масштабирования:
Оптимистичные Роллапы и Роллапы с нулевым разглашением (ZK).
Путем обработки транзакций вне блокчейна эти
разработки стремятся уменьшить комиссии и повысить
пропускную способность, таким образом облегчая
заторы на основной сети Ethereum. Их влияние в
пространстве второго уровня заслуживает внимания, так
как они предоставляют несколько решений одной и той
же проблемы, вызывая обсуждения как среди инвесторов,
так и среди разработчиков.
Емкость сети Ethereum находится под беспрецедентным
давлением с появлением децентрализованных финансов
(DeFi) и невзаимозаменяемых токенов (NFTs). Данные с
Etherscan показывают, что средние цены на газ
резко выросли в периоды большого спроса, иногда
достигая уровней, которые обычные пользователи
считают неприемлемыми. Это подчеркивает, насколько
срочно нужны разумные решения по масштабированию.
«Роллапы в настоящее время позиционируются как
единственное безопасное решение для масштабирования
Ethereum в краткосрочной и среднесрочной перспективе,
а возможно, и в долгосрочной», - подчеркнул
сооснователь Ethereum Виталик Бутерин в блоге о
решениях второго уровня. Появление роллапов было
стимулировано этой поддержкой, и теперь они играют
основополагающую роль на дорожной карте Ethereum.
Оптимистичные Роллапы и ZK-Роллапы отправляют
несколько транзакций вместе одним пакетом на
основную сеть Ethereum. Однако они обеспечивают
безопасность и валидацию несколько по-разному.
Заинтересованные стороны, создающие или инвестирующие в
экосистему Ethereum, должны сначала разобраться в
этих различиях.
Этот документ исследует механизмы роллапов,
рассматривает особенности Оптимистичных Роллапов
и ZK-Роллапов, сопоставляет их преимущества и
недостатки и исследует их текущие и будущие
применения. Читатели должны в итоге получить
полное представление об этих технологиях и
о том, как они в конечном итоге
повлияют на будущее Ethereum.
Что такое Роллапы?
В основе своей роллапы являются решениями второго уровня
для масштабирования, предназначенными для обработки
транзакций вне блокчейна с последующим предоставлением
сжатой версии данных обратно на основную сеть,
увеличивая таким образом пропускную способность
блокчейн-систем, таких как Ethereum. Главная цель -
уменьшить вычислительную и хранилищу нагрузки на
основной блокчейн, что позволяет увеличить
масштабируемость без ущерба для безопасности.
Роллапы объединяют несколько транзакций в один пакет,
так чтонего ,-- «обобщают»--, множество значений.
После этого этот пакет запускается вне блокчейна, и
конечное состояние выгружается обратно на основную сеть.
Таким образом, теоретически роллапы могут достигать
порядка пропускной способности транзакций,
многократно превышающего возможности основной сети Ethereum.
Проект улучшения Ethereum (EIP) 4844, иногда
известныйкак Proto-Danksharding, привлек большое
внимание, поскольку он стремится снизить затраты
на данные, тем самым делая ролловеры более
эффективными. Это предложение и другие закрепили роллапы
как ключевой элемент стратегии масштабирования Ethereum.
Роллапы используют базовую безопасность сети Ethereum.
Публикация данных транзакций или доказательств обратно на
основную сеть гарантирует, что пользователи могут
полагаться на встроенные гарантии безопасности
Ethereum, даже если взломана система второго уровня.
Это ключевая характеристика, отличающая роллапы от
сайдчейнов или других решений второго уровня с,
возможно, менее безопасными механизмами.
Анализ ConsenSys показывает, что роллапы могут
увеличить пропускную способность транзакций Ethereum
с примерно 15 транзакций в секунду (TPS) до десятков тысяч
TPS. Для таких применений, как децентрализованные
биржи (DEXs), игровые платформы и системы
высокочастотных торговых операций, то есть для
применений, требующих высокой масштабируемости, это
делает их интересным решением.
Роллапы также прекрасно сочетаются с возможностями
смарт-контрактов Ethereum. Контракты,
взаимодействующие с решениями второго уровня,
позволяют разработчикам создавать сложные
функциональности, не нагружая основную сеть.
Адаптация роллапов для различных приложений
зависит от этой совместимости.
Однако роллы не лишены трудностей. Они могут включать
сложности с доступностью данных и совместимостью с
текущими инструментами Ethereum и требовать от
пользователей и разработчиков освоения новых
технологий. Другая постоянная задача - обеспечение
децентрализации и предотвращение центральных точек
отказа в системах на базе роллапов.
Содержание: withdrawals because the validity proofs ensure that the state is correct.
EVM Совместимость
Оптимистичные Rollups, как правило, более совместимы с EVM, позволяя разработчикам развертывать существующие смарт-контракты Ethereum с минимальными изменениями. ZK-Rollups исторически испытывали трудности с EVM-совместимостью из-за вычислительной интенсивности создания доказательств для сложных операций. Однако достижения, такие как zkEVM, направлены на сокращение этого разрыва.
Производительность и Масштабируемость
ZK-Rollups могут предлагать более высокую пропускную способность и более низкие комиссии, особенно для простых транзакций, поскольку доказательства валидности более эффективно сжимают данные транзакций. Оптимистичные Rollups могут иметь более высокие накладные расходы из-за необходимости доказательства мошенничества.
Сложность и Усилия на Разработку
Реализация ZK-Rollups более сложна из-за использования передовой криптографии. Это может замедлить разработку и увеличить вероятность ошибок. Оптимистичные Rollups относительно проще в реализации, что привело к более быстрому развертыванию приложений.
Адаптация в Экосистеме
Обе технологии Rollups получили значительное распространение. Оптимистичные Rollups в настоящее время имеют больше DeFi-приложений благодаря своей EVM-совместимости. ZK-Rollups догоняют по мере того, как решения для EVM-совместимости созревают. Согласно данным Dune Analytics, общая заблокированная стоимость (TVL) в обоих решениях растет, что отражает растущее доверие и распространение.
Регуляторные Соображения
Криптографическая природа ZK-Rollups может предоставлять лучшие возможности для приватности, что может быть двусмысленным с точки зрения регуляторного соответствия. Оптимистичные Rollups более прозрачны, что может лучше соответствовать ожиданиям регуляторов.
Примеры использования для Оптимистичных и ZK-Rollups
ЕVM-совместимость Оптимистичных Rollups делает их идеальными для использования в сложных приложениях смарт-контрактов. Это делает их идеальными для платформ DeFi, NFT-рынков и других приложений, требующих сложной логики. Например, Synthetix, система ликвидности деривативов, сотрудничает с Optimism для снижения комиссий и увеличения масштабируемости. Пользователи этой интеграции смогли торговать синтетическими активами быстрее и с меньшими затруднениями.
Когда скорость транзакций и безопасность абсолютно важны, ZK-Rollups выделяются. Мгновенная окончательность и высокая пропускная способность ZK-Rollups помогут платежным приложениям, распределенным биржам для спотовой торговли и игровым платформам. Используя ZK-Rollups, Loopring, протокол второго уровня, создал распределенную биржу, обеспечивая быструю и дешевую торговлю. Данные Loopring показывают, что пользователи могут торговать с комиссиями всего 0.1% от стоимости основной сети, что делает ее довольно доступной.
Кроме того популярностью в приложениях, ориентированных на приватность, и валидации личности начинают пользоваться ZK-Rollups. Для соответствия и приватности пользователей доказательства с нулевым разглашением позволяют пользователям подтверждать характеристики без раскрытия личной информации — способность, которая высоко ценится.
Проекты, такие как zkSync, нацелены на обеспечение смарт-контрактов на ZK-Rollups, открывая тем самым ранее ограниченные случаи использования на базе Оптимистичных Rollups. По мере развития этих технологий их линии возможностей могут размываться, предоставляя разработчикам большую свободу.
Финальные Мысли
Соперничество между Оптимистичными Rollups и ZK-Rollups представляет собой здоровый прогресс в стремлении Ethereum к масштабируемости. Обе технологии имеют особенные преимущества и необходимы, чтобы сеть могла справляться с растущим спросом.
Благодаря своей EVM-совместимости и более легкой реализации, оптимистичные rollups стали довольно популярными в сцене DeFi. Более сильные гарантии безопасности и мгновенная окончательность, предоставляемые ZK-Rollups, расширяют пределы криптографических изобретений.
Скорее всего, оба варианта будут сосуществовать по мере развития экосистемы Ethereum, удовлетворяя различные нужды и цели. Поскольку их развитие будет сильно влиять на направление распределенных приложений, разработчики, инвесторы и потребители должны оставаться в курсе этих технологий.
"В краткосрочной перспективе rollups являются единственным решением для масштабирования без доверия, а в долгосрочной перспективе они являются важной частью экосистемы Ethereum," — сказал Виталик Бутерин, справедливо резюмируя обстоятельства.
Достижения в области Оптимистичных и ZK-Rollups подчеркивают это видение: обещается более масштабируемая и эффективная сеть Ethereum.