Глибокий аналіз рішення для масштабування Ethereum L2: порівняння OP-Rollups та ZK-Rollups

Ethereum як одна з найактивніших платформ у сучасній сфері блокчейну, підтримує безліч децентралізованих застосунків, включаючи DeFi та NFT, екосистема дуже процвітає. Однак разом з цим виникають деякі вроджені виклики, такі як велика памп комісій за транзакцію, затримки в часі транзакцій і зростання рівня невдач, ці проблеми серйозно впливають на активність участі користувачів.

Щоб вирішити ці проблеми та зберегти розподілені характеристики основного ланцюга, спільнота впровадила рішення L2 для розширення. Основна ідея L2 полягає в перенесенні обчислень і транзакцій з основної мережі (L1) на мережу другого рівня, тільки фінальні результати подаються до основної мережі. Цей підхід не тільки підвищує ефективність транзакцій, знижує витрати, але й дозволяє успадкувати безпеку основної мережі.

На даний момент до відомих L2 рішень відносяться Rollups і сайдчейни. Rollups, в свою чергу, можна поділити на Optimistic Rollups (OP-Rollups) та Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

OP-Rollups виконують усі обчислення транзакцій та оновлення стану в мережі L2, а потім стиснуті оригінальні дані транзакцій пакетно передаються до головної мережі. Цей метод за замовчуванням вважає транзакції дійсними, якщо хтось не оскаржить їх. Це значно підвищує швидкість та ефективність підтвердження транзакцій.

Якщо протягом семи днів буде виявлено проблемну транзакцію, валідатор може подати доказ шахрайства. Як тільки буде підтверджено наявність проблеми, відповідні транзакційні партії та їх наступні партії будуть скасовані, а зловмисні вузли понесуть покарання. Цей механізм "доказу шахрайства" виконує ефективну стримуючу роль, насправді дуже мало вузлів намагаються вчинити злочин.

На відміну від зловживань вузлів, коливання мережі та помилки програмного забезпечення є більш поширеними проблемами. Основним недоліком OP-Rollups є те, що семиденний період оскарження може вплинути на обіг коштів, а також існує потенційний ризик централізації.

ZK-Rollups використовує інший підхід. При подачі даних до основної мережі, окрім стиснених даних, необхідно додати доказ дійсності. Цей метод особливо ефективний у середовищі Блокчейн, оскільки обмежує складність в межах смарт-контрактів.

Складність ZK-Rollups полягає в тому, що потрібно компілювати дані та логіку виконання транзакцій у складні логічні схеми, а потім за допомогою криптографічних обчислень генерувати результати, які можна швидко перевірити. Цей процес зазвичай потребує спеціалізованих компіляторів та валідаторів.

Щодо витрат на мережу L2, OP-Rollups в основному включають комісію за транзакцію для подання стиснених даних до L1 та витрати на експлуатацію вузлів L2. Нещодавня пропозиція Ethereum EIP-4844 значно знизила витрати на взаємодію L2 з основною мережею. Крім того, для підтримки вузлів потрібно заблокувати велику кількість коштів, що може призвести до непрямих втрат.

Основні витрати ZK-Rollups пов'язані з обчислювальними ресурсами, оскільки для генерації нульових доказів потрібні великі обчислювальні ресурси та спеціалізоване обладнання. Водночас це також потребує покриття комісії за транзакцію для подання даних на блокчейн. Потреба в професійному обладнанні може призвести до більшої централізації мережі.

В цілому, OP-Rollups та ZK-Rollups є важливими рішеннями для екосистеми Ethereum у відповідь на виклики масштабованості. Завдяки постійному оновленню Ethereum, таким як впровадження EIP-4844, витрати на публікацію даних L2 значно знизилися, що ще більше розкриє потенціал цих двох рішень.