Суперечка про масштабування L2 Ethereum: порівняльний аналіз Optimistic та ZK-Rollups

Ethereum як одна з найбільш активних платформ у сучасній сфері блокчейну, несе на собі велику кількість децентралізованих додатків, від Децентралізованих фінансів до NFT, екосистема процвітає. Однак, процвітання транзакцій у блокчейні також призводить до ряду вроджених викликів, таких як висока комісія за транзакцію через затори в мережі, подовжений час транзакцій та збільшена ймовірність невдач, які серйозно впливають на активність участі користувачів.

Щоб вирішити ці проблеми та підтримувати розподілену природу основного ланцюга, спільнота здебільшого використовує рішення для розширення L2. Основний принцип L2 полягає в перенесенні обчислень і транзакцій з основної мережі (L1) на виконання в мережі другого рівня, лише остаточні результати транзакцій подаються до основної мережі. Цей підхід не лише підвищує ефективність транзакцій, знижує витрати, але й зберігає безпеку основної мережі.

Наразі відомими L2 рішеннями є Rollups та сайдчейни. Rollups, в свою чергу, поділяються на Optimistic Rollups та Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Оптимістичні роллапи

Оптимістичні роллапи виконують всі обчислення транзакцій і оновлення стану в мережі L2, а потім масово публікують стиснуті оригінальні дані транзакцій у основну мережу. Вузли L2 за замовчуванням вважають ці транзакції дійсними, якщо хтось не оскаржить їх. Цей підхід значно підвищує швидкість і ефективність підтвердження транзакцій.

Після подання транзакції у валідаторів є сім днів для подання доказів шахрайства. Якщо буде виявлено проблемну транзакцію, відповідні партії та їх наступні партії будуть скасовані, злочинний вузол буде покараний, а валідатор отримає винагороду. Якщо протягом семи днів не буде отримано доказів шахрайства, всі транзакції будуть визнані законними.

Наявність механізму "доказу шахрайства" сама по собі має потужний стримуючий ефект, насправді дуже рідко вузли подають докази шахрайства або підтверджуються як злочинці. Причини такої ситуації включають в себе те, що сам проект пройшов достатнє тестування, вартість злочину є високою, а потенційні економічні та репутаційні втрати значно перевищують можливі незначні вигоди.

Насправді, перерви, викликані коливаннями мережі та помилками програмного забезпечення, є більш поширеними, ніж злочини вузлів. Основним недоліком Optimistic Rollups є проблеми з обігом коштів, викликані семиденним періодом оскарження, та потенційні ризики централізації.

ZK-роллапи

На відміну від Optimistic Rollups, ZK-Rollups при подачі даних у блокчейн, крім стиснених даних, також потребують додавання доказу дійсності. Це означає, що ZK-Rollups проводять транзакції поза блокчейном і обчислюють доказ дійсності перед офіційною подачею.

Концепція технології ZK з'явилась раніше, ніж Блокчейн, але її сфера застосування обмежена складністю реального світу. Перевага застосування технології ZK у Блокчейні полягає в тому, що складність можна обмежити в межах смарт-контракту, потрібно лише перевірити дані та обчислення у блокчейні, без необхідності покладатися на централізовані організації чи осіб.

Складність ZK-Rollups полягає в необхідності компілювати дані та логіку виконання транзакцій у складну логічну схему, а потім використовувати спеціалізований доказувальник для генерації результатів, які можна швидко перевірити, шляхом криптографічних обчислень. Цей процес зазвичай потребує потужної обчислювальної потужності та спеціалізованих компіляторів і перевірювачів.

Layer2 вартість

Мережі L2 мають на меті знизити витрати користувачів на взаємодію на L1, але вони самі також мають витрати.

Витрати на Optimistic Rollups в основному походять з двох аспектів: комісії за транзакцію під час подання стиснених даних транзакцій до L1 та витрат на експлуатацію вузлів L2. Ці витрати врешті-решт перекладаються на користувачів. Хороша новина полягає в тому, що схема EIP-4844 для Ethereum значно знизила витрати на взаємодію між L2 та основною мережею. Крім того, підтримка вузлів вимагає блокування великої кількості коштів, що може призвести до того, що інвестори пропустять інші можливості.

Основні витрати ZK-Rollups походять від обчислювальних ресурсів, оскільки генерація нульових доказів потребує значних обчислювальних ресурсів і спеціального обладнання. Як і Optimistic Rollups, він також повинен нести комісію за транзакцію за подання даних у блокчейн. Крім того, потреба в спеціалізованому обладнанні може призвести до більшої централізації мережі.

Резюме

Оптимістичні ролапи та ZK-ролапи є ключовими рішеннями для екосистеми Ethereum у відповідь на виклики масштабованості. Завдяки впровадженню оновлень, таких як EIP-4844, витрати на публікацію даних для L2 значно знизилися, що ще більше розкриє потенціал обох рішень, сприяючи тривалому розвитку та інноваціям екосистеми Ethereum.