Hai giải pháp thú vị đã xuất hiện ở tiền tuyến của công nghệ mở rộng Layer 2 khi mạng lưới Ethereum gặp khó khăn về khả năng mở rộng: Optimistic Rollups và Zero-Knowledge (ZK) Rollups. Bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, những phát triển này nhằm giảm phí và tăng cường thông lượng, do đó giảm bớt tình trạng tắc nghẽn trên mainnet của Ethereum. Tác động của chúng trong không gian Layer 2 đáng chú ý khi chúng cung cấp nhiều giải pháp cho cùng một vấn đề và bắt đầu các cuộc thảo luận giữa các nhà đầu tư và nhà phát triển đồng đều.

Năng lực mạng của Ethereum đã chịu áp lực chưa từng nghe thấy khi tài chính phân tán (DeFi) và token không thể thay thế (NFTs) xuất hiện. Dữ liệu từ Etherscan cho thấy giá gas trung bình đã tăng vọt trong những thời điểm có nhu cầu cao, đôi khi đạt mức giá mà người dùng thường xuyên sẽ thấy không chấp nhận được. Điều này nhấn mạnh mức độ cần thiết cấp thiết của các giải pháp mở rộng hợp lý.

"Rollups hiện được định vị là giải pháp mở rộng không tin cậy duy nhất cho Ethereum trong ngắn hạn đến trung hạn, và có thể ngay cả trong dài hạn", đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin nhấn mạnh trong một bài blog về các giải pháp Layer 2.

Rollups ra tiền tuyến đã được thúc đẩy bởi sự chứng thực này và hiện nay là nền tảng trên lộ trình của Ethereum.

Cả Optimistic Rollups và ZK-Rollups đều gửi nhiều giao dịch cùng nhau vào một lô tới mainnet của Ethereum. Tuy nhiên, chúng đạt được an ninh và xác minh bằng những cách khác nhau. Các bên liên quan xây dựng hoặc đầu tư vào hệ sinh thái Ethereum cần trước tiên hiểu những điểm khác biệt này.

Bài viết này nghiên cứu cơ học của rollups, xem xét các đặc điểm cụ thể của Optimistic Rollups và ZK-Rollups, so sánh lợi ích và hạn chế của chúng, và điều tra các ứng dụng hiện tại và tương lai của chúng. Độc giả do đó nên có một sự hiểu biết thấu đáo về những công nghệ này và cuối cùng cách chúng sẽ ảnh hưởng đến tương lai của Ethereum.

Rollups là gì?

Về cơ bản, rollups là giải pháp mở rộng Layer 2 nhằm xử lý các giao dịch ngoài chuỗi và sau đó cung cấp một phiên bản nén của dữ liệu trở lại mainnet, nhờ đó tăng thông lượng của các hệ thống blockchain như Ethereum. Giảm tải tính toán và lưu trữ lên blockchain chính là mục tiêu chính; do đó, khả năng mở rộng được tăng lên mà không làm tổn hại an ninh.

Rollups kết hợp nhiều giao dịch thành một lô, do đó tổng hợp hay "roll-up" nhiều giá trị. Sau đó, lô này chạy ngoài chuỗi và trạng thái kết quả được tải lên trở lại mainnet. Rollups có thể do đó lý thuyết đạt được mức thông lượng giao dịch lớn hơn nhiều lần so với những gì có thể chỉ trên mainnet của Ethereum.

Theo Đề xuất Cải tiến Ethereum (EIP) 4844, đôi khi được gọi là Proto-Danksharding, ý tưởng thu hút rất nhiều sự chú ý vì nó nhắm đến việc giảm chi phí dữ liệu và do đó làm cho roll-ups hiệu quả hơn. Đề xuất này, cùng với những đề xuất khác, đã củng cố roll-ups là một thành phần chính trong chiến lược mở rộng của Ethereum.

Roll-ups sử dụng bảo mật ngầm của mạng lưới Ethereum. Đăng tải dữ liệu giao dịch hoặc bằng chứng trở lại mainnet đảm bảo rằng người dùng có thể tin cậy vào các đảm bảo bảo mật vốn có của Ethereum ngay cả khi giải pháp Layer 2 bị tấn công. Đây là một đặc điểm quan trọng phân biệt roll-ups với sidechains hay các giải pháp Layer 2 khác có thể có cơ chế an ninh ít hơn.

Một phân tích của ConsenSys chỉ ra rằng roll-ups có thể nâng tỉ lệ thông lượng giao dịch của Ethereum từ khoảng 15 giao dịch mỗi giây (TPS) lên nhiều nghìn TPS. Đối với các ứng dụng yêu cầu khả năng mở rộng cao như sàn giao dịch phân tán (DEXs), nền tảng trò chơi, và hệ thống giao dịch tần suất cao - đó là, ứng dụng cần khả năng mở rộng lớn - điều này khiến chúng trở thành một giải pháp thú vị.

Ngoài ra, roll-ups còn liên thông liền mạch với các chức năng hợp đồng thông minh của Ethereum. Hợp đồng tương tác với giải pháp Layer 2 cho phép các nhà phát triển tạo ra các tính năng tinh vi mà không gây tải cho mainnet. Việc chấp nhận roll-ups trên các ứng dụng khác nhau phụ thuộc vào khả năng tương thích này.

Tuy nhiên, roll-ups không phải không gặp khó khăn. Chúng có thể liên quan đến các vấn đề với sự sẵn sàng dữ liệu và tương thích với các công cụ Ethereum hiện tại và yêu cầu người dùng và nhà phát triển áp dụng các công nghệ mới. Một vấn đề liên tục khác là đảm bảo phi tập trung hóa và tránh các điểm thất bại trung tâm trong các hệ thống roll-up.

Optimistic Rollups là gì?

Optimistic Rollups là một loại rollup cho rằng các giao dịch là hợp lệ theo mặc định, do đó có thuật ngữ “lạc quan”. Chúng chỉ thực hiện tính toán - cụ thể hơn là xác minh - nếu một bằng chứng gian lận được đưa ra trong một khoảng thời gian thách thức được chỉ định. Vì các giao dịch không cần được xác minh từng cái một trừ khi nghi ngờ gian lận, giả định lạc quan này cho phép khả năng mở rộng cao hơn.

Quy trình cơ bản dựa vào một khoảng thời gian thách thức, trong đó bất kỳ ai cũng có thể thách thức tính hợp lệ của một giao dịch bằng cách cung cấp bằng chứng gian lận. Nếu phát hiện giao dịch gian lận, hệ thống sẽ quay ngược lại và kẻ ác ý có thể phải nộp phạt. Hệ thống này duy trì bảo mật bằng cách dựa vào các ý tưởng lý thuyết trò chơi và khuyến khích tính trung thực.

Được xây dựng để tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM), optimistic roll-ups có thể chạy hợp đồng thông minh Ethereum với ít thay đổi được yêu cầu. Đối với các nhà phát triển muốn triển khai ứng dụng hiện tại lên giải pháp Layer 2 mà không cần viết lại nhiều, khả năng tương thích này đơn giản hóa quá trình chuyển đổi.

Một trong những triển khai hàng đầu của Optimistic Rollups là Optimism. Nhóm Optimism tuyên bố giải pháp của họ có thể giảm chi phí gas từ 10-100 lần so với mainnet của Ethereum.

Phát triển bởi Offchain Labs, Arbitrum là một sáng kiến nổi tiếng khác với sự quan tâm và chấp nhận lớn nhờ các đặc điểm mạnh mẽ và môi trường thân thiện với nhà phát triển.

Tuy nhiên, optimistic roll-ups có một số bất lợi. Khi rút tiền về lại mainnet của Ethereum, khoảng thời gian thách thức - có thể kéo dài từ nhiều giờ đến một tuần - đưa vào độ trễ. Đối với những người cần thanh khoản ngay lập tức, độ trễ này có thể có vấn đề. Để giải quyết vấn đề này, các giải pháp bao gồm hệ thống thoát nhanh hoặc các nhà cung cấp thanh khoản đang được phát triển nhưng thêm mức độ phức tạp.

Hơn nữa, bảo mật của Optimistic Rollups phụ thuộc vào giả định rằng, nếu cần thiết, ít nhất một người tham gia trung thực sẽ cung cấp bằng chứng gian lận. Mặc dù mô hình này vững chắc, nhưng không hoàn hảo trong mọi điều kiện. Trong điều kiện thông đồng hoặc vắng bóng người tham gia trung thực, hệ thống có thể dễ bị tổn thương.

Mặc dù gặp những trở ngại này, nhưng optimistic roll-ups đã thấy sự chấp nhận khá phổ biến. Một trong những sàn giao dịch phân tán lớn nhất, Uniswap, chẳng hạn, đã thiết lập trên Optimism với lý do chi phí thấp hơn và thông lượng nhiều hơn là lợi ích chính. Hành động này đã cho phép người dùng của Uniswap giao dịch với ít ma sát hơn, do đó cải thiện khả năng truy cập của nền tảng.

bỏ qua dịch cho các liên kết markdown.

Nội dung: rút tiền bởi vì các chứng minh tính hợp lệ đảm bảo rằng trạng thái là chính xác.

### Tương Thích EVM

Optimistic Rollups thường tương thích với EVM hơn, cho phép các nhà phát triển triển khai hợp đồng thông minh Ethereum hiện có với ít thay đổi. ZK-Rollups đã gặp khó khăn với tính tương thích EVM do cường độ tính toán của việc tạo chứng minh cho các phép toán phức tạp. Tuy nhiên, các tiến bộ như zkEVM đang cố gắng thu hẹp khoảng cách này.

### Hiệu Suất và Khả Năng Mở Rộng

ZK-Rollups có thể cung cấp thông lượng cao hơn và phí thấp hơn, đặc biệt cho các giao dịch đơn giản, bởi vì các chứng minh tính hợp lệ nén dữ liệu giao dịch hiệu quả hơn. Optimistic Rollups có thể có chi phí cao hơn do cần chứng minh gian lận.

### Độ Phức Tạp và Nỗ Lực Phát Triển

Triển khai ZK-Rollups phức tạp hơn do mật mã tiên tiến liên quan. Điều này có thể làm chậm quá trình phát triển và tăng nguy cơ lỗi. Optimistic Rollups tương đối đơn giản hơn để triển khai, điều này đã dẫn đến việc nhanh chóng triển khai các ứng dụng.

### Sự Chấp Nhận Trong Hệ Sinh Thái

Cả hai loại rollups đều đã có sự chấp nhận đáng kể. Optimistic Rollups hiện có nhiều ứng dụng DeFi hơn do tính tương thích EVM của chúng. ZK-Rollups đang bắt kịp khi các giải pháp cho tính tương thích EVM trưởng thành. Theo Dune Analytics, tổng giá trị bị khóa (TVL) trong cả hai giải pháp này đang tăng, phản ánh sự tin tưởng và chấp nhận ngày càng lớn.

### Cân Nhắc Về Quy Định

Tính chất mật mã của ZK-Rollups có thể cung cấp các tính năng bảo mật tốt hơn, điều này có thể là một con dao hai lưỡi về sự tuân thủ quy định. Optimistic Rollups minh bạch hơn, điều này có thể phù hợp hơn với các kỳ vọng của quy định.

## Các Trường Hợp Sử Dụng Cho Optimistic Rollups và ZK-Rollups

Tính tương thích EVM của Optimistic Rollups khiến chúng lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng hợp đồng thông minh phức tạp. Điều này khiến chúng lý tưởng cho các nền tảng DeFi, thị trường NFT, và các ứng dụng khác yêu cầu logic phức tạp. Ví dụ, Synthetix, một hệ thống thanh khoản phái sinh, đã hợp tác với Optimism để giảm phí và tăng khả năng mở rộng. Người dùng của tích hợp này có thể giao dịch tài sản tổng hợp nhanh hơn và ít ma sát hơn.

Khi tốc độ giao dịch và bảo mật là tối quan trọng, ZK-Rollups tỏa sáng. Khả năng hoàn tất ngay lập tức và thông lượng tuyệt vời của ZK-Rollups sẽ hỗ trợ các ứng dụng thanh toán, sàn giao dịch phân tán cho giao dịch spot, và các nền tảng trò chơi. Sử dụng ZK-Rollups, Loopring, một giao thức Layer 2, đã tạo một sàn giao dịch phân tán cung cấp giao dịch nhanh chóng và chi phí rẻ. Dữ liệu từ Loopring chỉ ra rằng người dùng có thể giao dịch với phí thấp tới 0,1% của chi phí mạng chính, do đó làm cho nó khá dễ tiếp cận.

Hơn nữa, ZK-Rollups đang trở nên phổ biến trong các ứng dụng bảo mật và xác thực danh tính. Đối với việc tuân thủ và bảo mật người dùng, các chứng minh không tiết lộ cho phép người dùng chứng minh các đặc điểm mà không cần tiết lộ thông tin cá nhân—một khả năng được rất trân trọng.

Các dự án như zkSync nhắm đến việc bật hợp đồng thông minh trên ZK-Rollups, do đó mở ra các trường hợp sử dụng hạn chế trước đây dựa trên Optimistic Rollups. Khi các công nghệ này phát triển, ranh giới khả năng của chúng có thể mờ đi và cung cấp nhiều tự do hơn cho các nhà phát triển.

## Suy Nghĩ Cuối Cùng

Sự cạnh tranh giữa Optimistic Rollups và ZK-Rollups đại diện cho một sự tiến bộ lành mạnh trong hành trình của Ethereum để đạt được khả năng mở rộng. Cả hai công nghệ đều có lợi ích đặc biệt và cần thiết để mạng có thể quản lý nhu cầu ngày càng tăng.

Với sự phù hợp EVM của họ và việc triển khai dễ dàng hơn, các rollup lạc quan đã trở nên khá phổ biến trong không gian DeFi. Các đảm bảo bảo mật mạnh mẽ hơn và khả năng hoàn tất tức thời do ZK-Rollups cung cấp đang kéo dài giới hạn của sáng tạo mật mã.

Hai lựa chọn này có khả năng sẽ cùng tồn tại khi hệ sinh thái Ethereum phát triển, phục vụ các nhu cầu và mục đích khác nhau. Khi sự phát triển của chúng sẽ ảnh hưởng lớn đến hướng đi của các ứng dụng phân tán, các nhà phát triển, nhà đầu tư, và người tiêu dùng nên tiếp tục được thông tin về các công nghệ này.

"Trong ngắn hạn, các rollup là giải pháp mở rộng không cần sự tin tưởng duy nhất, và trong dài hạn, chúng là một phần quan trọng của hệ sinh thái Ethereum," Vitalik Buterin đã nói, tóm tắt hoàn cảnh một cách khá vừa vặn.

Các phát triển trong Optimistic và ZK-Rollups nhấn mạnh tầm nhìn này: một mạng lưới Ethereum có thể mở rộng và hiệu quả hơn đang được hứa hẹn.