ZK-Rollups与Optimistic Rollups：详细比较

ZK-Rollups 和 Optimistic Rollups 是两种重要的 Layer-2 扩展解决方案，旨在提高像以太坊这样的区块链的性能。它们在链下处理交易，以减少费用并提高速度，同时保持主区块链的安全性。本文解释了这两种方法之间的核心区别，重点关注它们的安全性、速度和最佳用途。

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ZK-Rollups与Optimistic Rollups：Layer-2解决方案的比较

ZK-Rollups和Optimistic Rollups是两种主要的Layer-2扩展解决方案，旨在解决像以太坊这样的Layer-1区块链的局限性。它们提供了一种在链下处理交易的方法，显著降低费用和增加吞吐量，同时保持底层区块链的安全性。

本文探讨了这两种方法的主要区别，比较了它们的安全模型、交易速度和未来潜力。

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为什么我们需要Layer-2解决方案

Layer-1区块链虽然安全且去中心化，但通常在可扩展性方面存在问题。随着交易量的增加，网络可能会变得拥堵，导致高费用和缓慢的确认时间。这阻碍了区块链技术在日常应用中的更广泛使用。Layer-2解决方案旨在通过链下处理交易并定期在主区块链上结算来解决这些问题。这种方法减少了Layer-1的负担，提高了交易吞吐量并降低了成本。

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Rollups的工作原理

ZK-Rollups和Optimistic Rollups共享类似的基本过程：

**链下交易：**交易被分组并在链下处理，减少了Layer-1的工作量。
**定期结算：**这些分组交易定期作为单笔交易提交到主区块链。
**数据可用性：**交易数据仍保存在Layer-1上，以确保透明度和验证。
**安全继承：**两种类型都继承了底层Layer-1区块链的安全性，这意味着如果需要，可以在主链上解决争议。了解更多关于比特币交易和UTXOs如何增强安全性的信息。

ZK-Rollups：使用加密证明

ZK-Rollups（零知识汇总）使用零知识证明来保证安全性。这些证明允许一方在不透露任何细节的情况下向另一方证明陈述的真实性。这意味着所有捆绑交易的加密证明被创建并发送到Layer-1。这个证明可以快速检查，保证链下计算的正确性而不泄露单个交易细节。

ZK-Rollups的优点：

**高安全性：**零知识证明提供了强大的加密保证。
**快速终局性：**交易在链下处理后几乎立即终局。
**更好的隐私：**零知识证明可以隐藏交易细节。了解比特币隐私。

ZK-Rollups的挑战：

**计算密集：**创建证明可能耗费资源。
**复杂的开发：**实现ZK-Rollups需要专业知识。
**EVM兼容性：**需要修改以与以太坊虚拟机（EVM）协同工作。了解更多关于智能合约的信息。

Optimistic Rollups：假设诚实

Optimistic Rollups假设交易是有效的，除非被证明不然。它们使用“欺诈证明”系统。在特定时间内（通常为一周），任何人都可以质疑交易的有效性。如果发现欺诈交易，会提交欺诈证明到Layer-1，撤销不良交易并惩罚不良行为者。

Optimistic Rollups的优点：

**较低的计算成本：**比ZK-Rollups的资源消耗更少。
**EVM兼容性：**与EVM原生兼容，允许更多去中心化应用（dApps）。
**更简单的开发：**比ZK-Rollups更易实现。

Optimistic Rollups的挑战：

**较慢的终局性：**交易在挑战期结束前不是终局的。
**安全风险：**依赖于诚实的假设和有效的欺诈证明系统。
**潜在争议：**欺诈证明系统可能导致争议和延迟。

ZK-Rollups和Optimistic Rollups的比较

特性	ZK-Rollups	Optimistic Rollups
安全性	零知识证明	欺诈证明
终局性	更快	由于挑战期而较慢
隐私性	增强	较低
计算成本	较高	较低
开发	更复杂	更简单
EVM兼容性	需要修改	原生兼容

选择合适的Rollup

最佳选择取决于具体的用例。

ZK-Rollups适用于高价值交易或需要即时终局的应用，如去中心化交易所（DEXs）如dYdX和注重隐私的应用如zkSync。其他著名的使用ZK-Rollups的项目包括StarkNet、Linea（由Consensys）、Abstract、Polygon zkEVM和Loopring，它们利用零知识证明实现可扩展性和安全性。
Optimistic Rollups更适合于优先考虑成本效益和EVM兼容性的应用，如去中心化金融（DeFi）平台如Arbitrum和Optimism。此外，Optimism Stack是一个模块化框架，可以让开发者高效构建基于Optimistic Rollup的Layer-2解决方案，从而进一步拓展其采用。使用Optimism Stack的项目包括Base（由Coinbase）、Soneium（由Sony）、Mode、opBNB（由BNB智能链）、Fuel Ignition、Taiko、Lisk、Unichain、Superseed和Celo。

了解DEXs和DeFi如何受益于这些解决方案。

Rollups的未来

两种汇总类型都在迅速发展。混合解决方案正在出现，旨在结合ZK和Optimistic Rollups的优点。此外，像Validium和Optimium这样的创新正在进一步增强可扩展性，通过链下存储数据，同时通过加密证明保持安全性。项目如Mantle（由Bybit）、Mantra Pacific、Fraxtal（由Frax Finance）、Sophon和Immutable X正在利用这些技术推动Layer-2可扩展性的边界。