樂觀的 Rollups 與零知識 Rollups 有何不同？

樂觀滾動與零知識滾動有何不同？

區塊鏈世界不斷演變，而可擴展性仍然是其最大挑戰之一。為了解決這個問題，像滾動這樣的第二層擴展解決方案應運而生，其中樂觀滾動和零知識（ZK）滾動是兩種最突出的類型。雖然它們都旨在提高以太坊的交易能力並降低成本，但採取了根本不同的方法。本文探討了它們的主要差異、工作原理以及各自的優勢和缺點。

### 理解滾動

在深入了解差異之前，首先需要理解什麼是滾動。滾動是一種第二層解決方案，它將多個交易打包（或“捲起”）成一個批次，然後在主以太坊鏈之外進行處理。這減少了主網上的擁堵，降低了燃料費用並提高了吞吐量。兩種類型——樂觀和零知識滾動——在驗證和保護這些交易方面有所不同。

### 樂觀滾動：先信任，再驗證

**工作原理**
樂觀滾動基於樂觀原則運作——它們假設所有交易都是有效的，除非另有證明。以下是其過程的分解：
1. **交易聚合**：多筆交易被分組成一個批次。
2. **鏈外執行**：該批次在二級鏈（側鏈）上處理，而不是主以太坊網絡上進行處理。
3. **欺詐證明**：如果有人懷疑某筆交易無效，他們可以提交欺詐證明。如果確認存在欺詐行為，惡意參與者將受到懲罰，且該筆交易會被撤回。

**主要特徵**
- **可擴展性**：通過鏈外處理交易，樂觀滾動顯著增加了以太坊的交易能力。
- **較低燃料成本**：批量處理減少了對主網的負載，使費用更便宜。
- **延遲最終性**：由於欺詐證明機制，在最終確定之前通常需要等待一段時間（通常約一週），以便進行爭議解決。

**挑戰**
- **安全依賴誠實性**：系統依賴至少一位誠實參與者來質疑欺詐性的交易。
- **提現延遲**：用戶必須等到挑戰期結束後才能將資金提現到主網。

**使用樂觀卷軸的項目**
值得注意的是，包括Optimism和Arbitrum等實施案例，它們因平衡可擴展性和簡單性而受到關注。

### 零知識卷軸：隱私與即時最終性

**工作原理**
零知識卷軸（ZK-rollups）使用稱為零知識證明（ZKP）的加密證明來驗證事務，而不透露其細節。以下是其功能方式：
1. **事務聚合**: 與樂觀卷軸相似，ZK-rollups也在線下批量處理事務。
2. **証據生成:** 生成加密証據(SNARK或STARK)來驗證所有事務在批中的有效性。
3. **鏈上驗證:** 將証據提交至主以太坊區塊鍊，在不暴露任何事務數據情況下進行驗證。

**主要特徵**
- **隱私:** ZKP確保事務細節保持機密，同時仍可被驗証。
- **即時最終性:** 一旦证据得到验证，即刻完成事务，无需等待提款延迟。
- **高安全性:** ZKP 的加密特征使得欺诈几乎不可能发生。

**挑戰**
- **計算複雜度:** 生成 ZKP 需要大量計算能力，使技術更加資源密集型。
- **更高實施門檻:** 相比於樂觀捲軸, ZK-rollups 開發及整合難度較大.

### 使用 ZK-Rollups 的項目
領先項目包括 zkSync 和 StarkWare，它們專注於可擴展性和隱私保護。

### 樂觀捲軸與 ZK-Rollups 的主要差異

1. 交換核查
- 樂觀捲軸假設除非受到質疑否則所有交換都是有效.
- ZK-Rollup 使用加密证明即时验证交换.

2. 最终时间
- 乐观滚动由于诈骗证明窗口存在延迟.
- 零知识滚动提供近乎即时最终确认.

3. 隱私
- 樂觀看起來沒有內建隱私.
- 零知识滚动通过ZKP提供强隐私保障.

4. 複雜度及成本
- 樂觀看起來比較簡單且便宜.
- 零知识滚动则较复杂且计算资源消耗较高.

### 哪一个更好？

选择取决于用例：
- 对于优先考虑成本与简单性的应用程序而言，“乐观滚动”非常适合，并且对最终确认的小幅延迟可以接受（例如 DeFi 平台）。
- “零知识滚动”则更适用于要求隐私与即时结算应用程序(例如关注隐私dApp或游戏)。

### 最近的发展与未来前景

这两种技术正在迅速发展。“乐观卷轴”的诈骗证明效率正在改善，而“零知识卷轴”则受益于ZKP技术突破，使之更加实用。同时结合两者优势的新混合解决方案也可能会出现。

### 結論

乐观与零知识滚动代表着扩展以太坊两种创新方法。“乐观卷轴”优先考虑简单易懂及经济效益，而“零知识卷轴”则提供隐私保护并实现即时最终确认，但代价为较高复杂度。在区块链生态系统不断发展的过程中，两者将在塑造一个可扩展、高效未来中发挥关键作用。而理解它们之间的区别将帮助用户与开发人员选择适合自己需求正确解决方案