楽観的なロールアップの勝者

ヴィタリックは2021年にこう語った。

In general, my own view is that in the short term, optimistic rollups are likely to win out for general-purpose EVM computation and ZK rollups are likely to win out for simple payments, exchange and other application-specific use cases, but in the medium to long term ZK rollups will win out in all use cases as ZK-SNARK technology improves.

(一般的に、私自身の意見では、短期的には、汎用の EVM 計算ではオプティミスティック ロールアップが勝つ可能性がありますが、単純な支払い、トランザクション、その他の特定のユースケースでは ZK ロールアップが勝つ可能性があります。ZK-SNARK テクノロジーの改善により、ZK ロールアップは、中長期的にはすべてのアプリケーション シナリオで成功します)。

現在、zkSync、StarkEX、StarkNet、Aztec などの最も有名な ZK Rollups プロジェクトはまだトークンを発行していませんが、Optimistic Rollup の比類のない双子の中の Optimism のトークンは主要な主流取引所で流通および取引されており、最近では利上げの実施やETH2.0の接近、OPエアドロップによる売り圧力の枯渇など様々な要因の影響を受け、OP価格も堅調に推移しました。この強い通貨価格パフォーマンスに直面すると、多くの人はこう尋ねずにはいられません。OP は ZK よりもどのように劣っているのでしょうか?

まず、Optimisitic Rollup と ZK Rollup の最も重要な違いをいくつか挙げておきます。

まずセキュリティですが、ZK ロールアップはオプティミスティック ロールアップよりも優れています。 zk Rollup によって L1 に送信された新しい状態には、L1 のセキュリティ保証を継承できる Proofs が付属しますが、Optimistic Rollup によって L1 に送信された新しい状態には証明が付属しません。最終的な不正行為の証拠がブロックに含まれていないため、盗難のリスクが発生します。

次に、スケーラビリティです。ZK ロールアップはオプティミスティック ロールアップよりも優れています。 Optimistic の実際のスループット制限は 500TPS ですが、ZK は 2000TPS を超え、StarkEx は 9000TPS に達することもあります。

第三に、検証可能な最終性、ZK ロールアップはオプティミスティック ロールアップよりも優れています。 zk Rollup のファイナリティ時間は非常に短く、たとえば、zkSync は 10 分ですが、Optimistic Rollup のファイナリティ時間は少なくとも 1 週間です。両者の間には資本効率に大きな違いがあります。

4 番目に、EVM の互換性です。オプティミスティック ロールアップは ZK ロールアップよりも優れています。 Optimistic RollupはEVMと互換性があり、既存のイーサリアムLayer1上に様々なDappを素早く便利に呼び込むことができるため、Optimistic RollupシリーズのLayer2プロジェクトのTVLは現在上位にランクされています。ただし、zkVM の開発により、オプティミスティック ロールアップのこの利点も弱まるでしょう。

Optimistic が ZK ほど安全ではなく、資本効率が低い理由を理解するには、Optimistic Rollup の動作原理を理解する必要があります。次に、Arbitrum Rollup を例に挙げます。

Arbitrum ロールアップは楽観的ロールアップです。

その基本的な構造は次のとおりです。

Arbitrum はイーサリアムのレイヤー 2 プロトコルであり、EthBirdge は Arbitrum チェーン内で何が起こっているかに関する最終的な信頼できるソースであり、チェーンの受信ボックス/送信ボックスを維持する必要もあります。 Arbitrum の実行環境は AVM であり、AVM の設計の出発点は EVM であり、これは多くの点で変わっていないため、Arbitrum は EVM によって記述またはコンパイルされたプログラムをサポートします。 Offchain Labs が Arbitrum 用に作成したオペレーティング システムは ArbOS です。ArbOS はスマート コントラクト用の EVM と互換性のある実行環境を提供するため、ArbOS はこのオペレーティング システム上で EVM 互換の Dapps を実行できます。これは、イーサリアム チェーン上のさまざまな Dapps を直接移行できることを意味します以上。

副題

どうやって合意に達するのか？

Arbitrum Rollup は楽観的な Rollup であり、デフォルトでは誰もが正直であることを意味するため、アサーションが発行されるときに、その有効性の証明を添付する必要はありません。代わりに、レイヤ 2 ネットワークの正しいコンセンサスを確保するために、不正防止のメカニズムが採用されています。

Arbitrum の不正証明: アサーションがオンチェーンに投稿されると、そのアサーションを作成したバリデーターが保証金を投稿します。また、自分のマージンが虚偽であると考えた場合、誰でもそれを投稿し、アサーションに異議を申し立てることができる時間枠があります。チャレンジウィンドウ中、アサーターとチャレンジャーは合意を前後にやり取りすることができ、オンチェーンコントラクトは合意の審判として機能します。最終的に、審判は当事者が虚偽の請求を行ったと判断し、保証金を没収するという罰を与えた。

それでは、Arbitrum はチャレンジ期間中の論争を具体的にどのように解決したのでしょうか?

中心となるのはインタラクティブな証明です。これは実際には、紛争を詳細に分析して重要な紛争を見つけ出し、Layer1 Referee（L1審判）を通じて判断する計画である。

説明すると、アリスがアサーション (93 が true であるとコミット) を提出し、ボブが同意せずにチャレンジ (95 が true であるとコミット) を開始したとします。アリスのステートメントが N ステップの実行をカバーする場合、アリスはサイズ N/2 の 2 つのステートメントを発行し、これらを組み合わせて最初の N ステップ ステートメントを生成します。その後、ボブはアリスの N/2 ステップ ステートメントの 1 つを選択してチャレンジします。現在、論争の規模は半分に減りました。このプロセスは、実行ステップで意見が一致しないまで、各段階で紛争を半分に減らしながら継続します。論争が 1 つのステップに絞り込まれた場合、L1 審判は、その指示が実際に何を行うのか、そしてそれに関するアリスの発言が正しいかどうかを見て、論争を解決する必要があります。

Ethereum Layer 1 で採用されている再実行トランザクション (Re-executing Transaction) と比較すると、Arbitrum で採用されている対話型証明は次の点で異なります: トランザクションの再実行にはトランザクション全体の実行のシミュレーションが必要ですが、対話型証明ではアリスとボブは自分自身でトランザクションを再実行します。紛争は 1 つのステップに絞り込まれているため、L1 審判は 1 つのトランザクションの実行をシミュレートするだけで済みます。 Arbitrum と Optimism の違いは紛争の解決にも反映されており、Optimism は問題のあるトランザクション全体を EVM を通じて実行します。

上記から、オプティミスティックロールアップが ZK ほど安全ではなく、資本効率が低い主な理由は、証明メカニズムが異なるためであることがわかります。

拡張の本来の目的に戻ると、イーサリアム L1 のパフォーマンスと比較すると、Optimistic Rollup は拡張の主な目的を実際に達成していますし、Optimistic Rollups には EVM 互換性という利点があるため、開発は悪くありません。 Layer2 プロジェクトの TVL リストでは、Optimistic Rollups の比類のない双子である Arbitrum と Optimism が、それぞれ 2.48B と 1.04B の TVL でトップ 2 にランクされています。 Arbirum エコシステムには 21 のカテゴリに 249 のアプリケーション プロトコルがあり、Optimism エコシステムには 179 のプロジェクトがあります。