TL;DR
W związku ze wzrostem popularności krypto i technologii blockchain, programiści szukają możliwości skalowania poprzez poprawę wydajności systemów, aby były w stanie sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu. Wśród metod skalowania można wymienić np. sharding, łańcuchy boczne, kanały stanu i rollupy. Rollupy sieci blockchain powodują przeniesienie niektórych procesów transakcyjnych na łańcuch wtórny, podczas gdy dane transakcji zostają na głównym blockchainie Warstwy 1. W tym artykule przyjrzymy się dwóm rodzajom rollupów w świecie krypto – rollupom optymistycznym i z wiedzą zerową.
Wprowadzenie
Rosnący popyt na kryptowaluty testuje granice możliwości niektórych blockchainów. Może to prowadzić do przeciążenia sieci i wysokich kosztów transakcji. Aby temu zaradzić, opracowuje się i sprawdza rozwiązania skalujące, które służą zwiększeniu przepustowości oraz szybkości transakcji. Takie rozwiązania można podzielić na dwie grupy: rozwiązania Warstwy 1 i Warstwy 2.
Rozwiązania w zakresie skalowania Warstwy 1, np. sharding, wprowadzają zmiany bezpośrednio w głównym łańcuchu bloków (zwanym również łańcuchem podstawowym lub łańcuchem bloków Warstwy 1). Rozwiązania w zakresie skalowania Warstwy 2 działają na zasadzie nakładki na blockchain Warstwy 1. Do przykładów rozwiązań w zakresie skalowania Warstwy 2 można zaliczyć kanały stanu, łańcuchy boczne i rollupy sieci blockchain.
Rollupy sieci blockchain to protokoły, które mają zapewniać wzrost przepustowości i obniżkę kosztów. Stanowią próbę rozwiązania problemu, z którym boryka się wiele popularnych sieci blockchain, poprzez łączenie transakcji i zmniejszanie rozmiaru danych, a co za tym idzie wydajniejsze przetwarzanie i przechowywanie transakcji.
Czym Są Rollupy Sieci Blockchain?
Rollupy są Rozwiązaniem Warstwy 2, w ramach którego dochodzi do połączenia danych transakcji i ich przeniesienia poza łańcuch główny (czy też łańcuch bloków Warstwy 1). Realizacja transakcji odbywa się następnie w trybie off-chain, natomiast aktywa znajdują się na smart kontrakcie w trybie on-chain. Po realizacji dane transakcji zostają odesłane z powrotem do głównego łańcucha bloków.
Teoretycznie każde rozwiązanie Warstwy 1 może zaimplementować rollupy, aby zwiększyć wydajność transakcji pod względem przepustowości. Dzięki rollupom sieć blockchain jest w stanie zwiększyć liczbę przetwarzanych i rejestrowanych transakcji w określonym przedziale czasowym.
Obecnie są dwa rodzaje rollupów – rollupy optymistyczne i rollupy z wiedzą zerową (zero knowledge, zk).
Czym Jest Rollup Optymistyczny?
Rollupy optymistyczne to protokoły, które zwiększają wydajność transakcji poprzez łączenie kilku transakcji w partie, które są przetwarzane w trybie off-chain. Następnie dane transakcji są zapisywane w łańcuchu głównym przy użyciu technik kompresji danych, które pomagają obniżyć koszty i zwiększyć szybkość. Według Ethereum rollupy optymistyczne są w stanie poprawić skalowalność od 10 do 100 razy.
W jaki sposób rollupy optymistyczne weryfikują transakcje?
Aby zwiększyć wydajność, transakcje są domyślnie uznawane za poprawne. Pojawia się zatem pytanie, czy zwiększenie szybkości przetwarzania transakcji nie odbywa się kosztem bezpieczeństwa sieci. Jednak rollupy optymistyczne mają system wykrywania oszustw i okres rozstrzygania sporów, czyli tzw. okres kwestionowania. W tym okresie każdy, kto nadzoruje dany rollup, może zakwestionować prawidłowość rozpatrzenia transakcji przy użyciu dowodu oszustwa.
Jeżeli się okaże, że w danej partii są błędy, rollup je naprawia, ponownie wykonując nieprawidłowe transakcje i aktualizując blok. Strony, które zatwierdzą realizację nieprawidłowych transakcji, podlegają karze.
Ograniczenia rollupów optymistycznych
Wprawdzie nie ma tu procedury sprawdzania poprawności transakcji, ale jest okres kwestionowania, którego nie ma w rollupach zk, co wydłuża czas potrzebny na sfinalizowanie transakcji.
Nieodwracalność łańcuchów z rollupami optymistycznymi jest również niższa niż w przypadku rollupów zk. Nieodwracalność jest miarą tego, jak długo użytkownik musi czekać na racjonalnie uzasadnioną gwarancję, że nie dojdzie do cofnięcia ani zmiany transakcji. Wypłaty z rollupów optymistycznych są opóźnione, ponieważ zanim będzie możliwe zwolnienie środków, musi upłynąć okres kwestionowania. Natomiast wypłaty z rollupów zk wchodzą w życie od razu po weryfikacji potwierdzenia ważności smart kontraktu przez rollup zk.
Część osób uważa również, że rollupy optymistyczne są mniej wydajne niż rollupy zk. W przypadku rollupów optymistycznych w celu finalizacji transakcji wszystkie dane, które ich dotyczą, muszą zostać opublikowane w trybie on-chain. W przypadku rollupów zk w trybie on-chain konieczne są tylko potwierdzenia ważności.
Czym Jest Rollup z Wiedzą Zerową (zk)?
Rollupy z wiedzą zerową to protokoły, które łączą transakcje w partie do wykonania poza łańcuchem głównym. W przypadku każdej partii operator rollupa zk przesyła podsumowanie koniecznych zmian po wykonaniu transakcji w partii. Zadaniem operatorów przy tworzeniu dowodów ważności jest również potwierdzanie dokładności zmian. Potwierdzenia te są znacznie mniejsze niż dane transakcyjne – dlatego ich weryfikacja jest szybsza i tańsza.
W sieci Ethereum rollupy zk zmniejszają dane transakcyjne przy użyciu technik kompresji, zapisując transakcje na blockchainie Ethereum jako dane wywołań, co skutecznie zmniejsza opłaty ponoszone przez użytkowników.
W jaki sposób rollupy zk weryfikują transakcje?
Rollupy zk weryfikują poprawność transakcji przy użyciu dowodów z wiedzą zerową (ZKP). Przy użyciu dowodów ZKP tzw. udowadniający, który chce przekonać drugą stronę, zwaną weryfikatorem, udowadnia, że posiada wiedzę, weryfikując w ten sposób transakcję.
Wygląda to tak:
Udowadniający przedstawia dowód matematyczny, który tylko on może wygenerować.
Weryfikator przy użyciu tego dowodu matematycznego weryfikuje ważność transakcji.
Informacja może dostać dowód ważności bez ujawniania treści weryfikatorowi.
Zalety rollupów zk
Przy odpowiedniej implementacji rollupy zk są w stanie zapewnić użytkownikom wysoki poziom bezpieczeństwa. Jedną z kluczowych właściwości, która zapewnia to bezpieczeństwo, jest stosowanie dowodów ważności z zerową wiedzą. Dzięki nim sieć jest w stanie działać tylko w stanie prawidłowym, a operatorzy nie mogą kraść funduszy użytkowników ani w żaden sposób szkodzić systemowi.
Kolejną zaletą rollupów zk jest to, że użytkownicy nie muszą nadzorować sieci. Rollupy zk przechowują wszystkie dane w trybie on-chain i wymagają dowodów ważności. Dlatego operator nie może oszukiwać, a użytkownicy nie muszą się martwić o niewłaściwe zachowanie sieci. Ponadto rollupy zk dają użytkownikom możliwość wypłaty środków do sieci głównej bez konieczności współpracy z operatorami i udowadniania własności tokena poprzez dostępność danych.
Podobnie jak rollupy optymistyczne, rollupy ZK implementują również mechanizm wykonywania w trybie off-chain, aby zwiększyć szybkość wykonywania transakcji.
Różnice Między Rollupami zk a Rollupami Optymistycznymi
Poniżej znajduje się podsumowanie różnic między rollupami optymistycznymi i zk.
Jaka jest przyszłość rollupów z wiedzą zerową i rollupów optymistycznych?
Przyszłość rollupów z wiedzą zerową i rollupów optymistycznych wciąż stoi pod znakiem zapytania. Ponieważ w świat krypto i technologii blockchain wchodzi coraz więcej osób, rollupy mogą odegrać istotną rolę w poprawie wydajności blockchainów. Sieci blockchain prawdopodobnie będą nadal testować różne rozwiązania w zakresie skalowania, w tym sharding, rollupy i warstwę 0. Możliwe, że będziemy również świadkami tworzenia i wdrażania nowych rozwiązań – oprócz rollupów lub zamiast nich.
Wnioski Końcowe
Ponieważ popyt na kryptowaluty rośnie i testuje granice możliwości obecnych sieci blockchain, padają propozycje różnych rozwiązań w zakresie skalowania. W tym artykule omówiliśmy charakterystyczne różnice między dwiema odmianami rollupów – optymistycznymi i zk. Ponieważ rollupy są ciągle testowane w warunkach bojowych, być może w końcu doczekamy się ich lepszej wersji, która pomoże nam osiągnąć skalowalność konieczną do masowej adopcji.
Dalsza Lektura
Wyłączenie Odpowiedzialności i Ostrzeżenie o Ryzyku: Niniejsza treść jest prezentowana bez rękojmi, wyłącznie w celach informacyjnych i edukacyjnych, bez jakichkolwiek gwarancji. Nie należy jej traktować jako porady finansowej ani nie ma ona na celu rekomendacji zakupu konkretnego produktu lub usługi. Ceny aktywów cyfrowych mogą być zmienne. Wartość Twojej inwestycji może spaść lub wzrosnąć i możesz nie odzyskać zainwestowanej kwoty. Ponosisz wyłączną odpowiedzialność za swoje decyzje inwestycyjne, a Binance nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne straty. To nie jest porada finansowa.