Глубокий анализ решения по масштабированию Ethereum L2: Сравнение OP-Rollups и ZK-Rollups

Ethereum как одна из самых активных платформ в области блокчейна в настоящее время поддерживает множество децентрализованных приложений, включая Децентрализованные финансы и NFT, экосистема очень процветающая. Однако с этим пришли некоторые неотъемлемые проблемы, такие как большой памп комиссии за транзакцию, увеличение времени транзакции и рост уровня отказов, которые серьезно влияют на активность участия пользователей.

Чтобы решить эти проблемы и сохранить распределенные характеристики основной цепи, сообщество приняло решение о расширении L2. Основная идея L2 заключается в том, чтобы перенести вычисления и транзакции с основной сети (L1) на вторичную сеть, отправляя только окончательный результат в основную сеть. Этот подход не только повышает эффективность транзакций и снижает комиссии за транзакции, но и наследует безопасность основной сети.

В настоящее время известными L2 решениями являются Rollups и сайдчейны. Rollups можно дополнительно разделить на Optimistic Rollups (OP-Rollups) и Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

OP-Rollups выполняют все вычисления транзакций и обновления состояния в сети L2, а затем пакетно отправляют сжатые оригинальные данные транзакций в основную сеть. Этот метод подразумевает, что транзакции действительны по умолчанию, если кто-то не оспорит это. Это значительно увеличивает скорость и эффективность подтверждения транзакций.

Если в течение семи дней будет выявлена проблемная сделка, валидатор может подать доказательство мошенничества. Как только будет подтверждена проблема, затронутые партии транзакций и их последующие партии будут откатаны, а злонамеренные узлы будут наказаны. Эта механика "доказательства мошенничества" эффективно сдерживает, на самом деле очень немногие узлы пытаются действовать злонамеренно.

В отличие от злонамеренных действий узлов, колебания сети и ошибки программного обеспечения являются более распространенными проблемами. Основные недостатки OP-Rollups заключаются в том, что семидневный период оспаривания может повлиять на оборот средств и потенциальные риски централизации.

ZK-Rollups принимают другой подход. При отправке данных в основную сеть, помимо сжатых данных, необходимо приложить доказательство действительности. Этот метод особенно эффективен в среде блокчейна, так как он ограничивает сложность в рамках смарт-контрактов.

Сложность ZK-Rollups заключается в том, что необходимо компилировать данные и логику выполнения транзакции в сложные логические схемы, а затем с помощью криптографических вычислений генерировать результаты, которые можно быстро проверить. Этот процесс обычно требует специализированных компиляторов и проверяющих.

Что касается затрат на L2-сеть, OP-Rollups в основном включают комиссию за транзакцию по отправке сжатых данных в L1 и операционные расходы L2-узлов. Недавно предложение Ethereum EIP-4844 значительно снизило затраты на взаимодействие L2 с основной сетью. Кроме того, для поддержания узлов необходимо заблокировать большие суммы средств, что может привести к косвенным потерям.

Основные затраты на ZK-Rollups связаны с вычислительными ресурсами, так как генерация нулевых доказательств требует значительных вычислительных ресурсов и специального оборудования. В то же время, необходимо учитывать комиссию за транзакцию для отправки данных в блокчейн. Спрос на специальное оборудование может привести к большей централизации сети.

В целом, OP-Rollups и ZK-Rollups являются важными решениями для экосистемы Ethereum в ответ на проблемы масштабируемости. С продолжающимся обновлением Ethereum, таким как внедрение EIP-4844, стоимость публикации данных L2 значительно снизилась, что further освободит потенциал этих двух решений.