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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：比较 Layer-2 解决方案

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 区块链的限制。它们提供了一种在链下处理交易的方法，大幅降低费用并提高吞吐量，同时保持底层区块链的安全性。

本文探讨了这两种方法的关键差异，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，但往往在可扩展性上面临挑战。随着交易量的增加，网络可能会拥堵，导致高额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。这种方法减少了对 Layer-1 的负担，提高了交易吞吐量并降低了成本。

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Rollups 如何工作

ZK-Rollups 和 Optimistic Rollups 共享一个类似的基本过程：

1. 链下交易： 交易被分组并在链下处理，减少 Layer-1 的工作负担。
2. 定期结算： 这些分组交易定期以单个交易的形式提交到主区块链。
3. 数据可用性： 交易数据仍保留在 Layer-1 上，以便透明和验证。
4. 安全继承： 两种类型都继承了底层 Layer-1 区块链的安全性，这意味着如果有争议可以在主链上解决。了解更多关于比特币交易和UTXOs 如何促进安全性的信息。

ZK-Rollups：使用加密证明

ZK-Rollups（零知识 Rollups）使用零知识证明来确保安全。这些证明允许一方在不共享任何细节的情况下向另一方证明陈述的真实性。这意味着创建并发送给 Layer-1 的所有捆绑交易的加密证明可以快速检查，保证链下计算的正确性而不透露个人交易细节。

ZK-Rollups 的优势：

• 高安全性： 零知识证明提供强大的加密保证。
• 快速终结性： 交易在链下处理后几乎瞬间终结。
• 更好的隐私性： 零知识证明可以隐藏交易细节。了解比特币隐私的信息。

ZK-Rollups 的挑战：

• 计算密集型： 创建证明可能消耗大量资源。
• 复杂的开发： 实施 ZK-Rollups 需要专业知识。
• EVM 兼容性： 需要对以太坊虚拟机 (EVM)进行修改。了解更多关于智能合约的信息。

Optimistic Rollups：假设诚实性

Optimistic Rollups 假设交易是有效的，除非证明相反。它们使用“欺诈证明”系统。任何人都可以在某个时间段内（通常为一周）质疑交易的有效性。如果发现欺诈交易，欺诈证明会提交给 Layer-1，撤销错误交易并惩罚不良行为者。

Optimistic Rollups 的优势：

• 较低的计算成本： 比 ZK-Rollups 的资源消耗更少。
• EVM 兼容性： 原生支持 EVM，允许更多去中心化应用程序（dApps）。
• 更简单的开发： 比 ZK-Rollups 更容易实施。

Optimistic Rollups 的挑战：

• 较慢的终结性： 交易在挑战期结束前不终结。
• 安全风险： 依赖于诚实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。

比较 ZK-Rollups 和 Optimistic Rollups

选择合适的 Rollup

最佳选择取决于具体的使用场景。

• ZK-Rollups 适合高价值交易或需要即时终结的应用，如去中心化交易所（DEXs）如 dYdX 和注重隐私的应用如 zkSync。其他利用 ZK-Rollups 的著名项目包括 StarkNet、Linea（由 Consensys）、Abstract、Polygon zkEVM和 Loopring，这些都利用零知识证明来提高可扩展性和安全性。

• Optimistic Rollups 更适合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，可以让开发者高效地构建基于 Optimistic Rollup 的 Layer-2 解决方案，进一步扩大其采用。利用 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如何从这些解决方案中受益。

Rollups 的未来

这两种 Rollups 类型都在快速发展。混合解决方案正在出现，旨在结合 ZK 和 Optimistic Rollups 的优点。此外，诸如 Validium 和 Optimium 之类的新创新旨在通过将数据存储在链下，同时通过加密证明来保持安全性，从而进一步提高可扩展性。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。

结论

ZK-Rollups 和 Optimistic Rollups 对于区块链可扩展性至关重要，它们在保持安全的同时实现更快和更便宜的交易。对于开发者和用户来说，理解它们的区别是在不断发展的 DeFi 环境中至关重要。随着 Rollup 技术的进步，新型混合模型和可扩展性的改进将塑造区块链交易的未来。

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