Optimistic Rollups的勝負手
IOBC Capital
2022-07-31 06:04
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在短期內,Optimistic Rollups可能會在通用EVM計算方面勝出。

Vitalik在2021年曾說:

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.

(總的來說,我自己的觀點是,在短期內,Optimistic Rollups可能會在通用EVM計算方面勝出;而ZK Rollups可能會在簡單的支付、交易和其他特定用途的應用場景中勝出。但隨著ZK-SNARK技術的改進,中長期來講ZK Rollups會在所有應用場景中勝出。)

現在名聲最響的ZK Rollups項目都還沒有發幣,比如zkSync、StarkEX、StarkNet、Aztec等,而Optimistic Rollup的絕代雙驕中Optimism的代幣已經在各大主流交易所流通交易,而且最近隨著加息落地、ETH2.0臨近、OP空投的拋壓盤消化殆盡等各方面因素影響,OP價格也有不錯的表現。面對這強勢的幣價表現,許多人不由得就會想問:OP到底哪裡不如ZK?

我先列一下Optimisitic Rollup與ZK Rollup的幾個最關鍵的區別:

第一,安全性,ZK Rollup優於Optimistic Rollup。 zk Rollup提交給L1的新狀態隨附了Proofs,可繼承L1的安全保證;而Optimistic Rollup提交給L1的新狀態沒有隨附證明,當TVL增長到一定量時,礦工可能被賄賂從而導致錯誤發生後的欺詐證明不被納入區塊中,繼而發生被盜風險;

第二,拓展性,ZK Rollup優於Optimistic Rollup。 Optimistic的實際吞吐量上限為500TPS,而ZK超過2000TPS,StarkEx甚至可達到9000TPS;

第三,可驗證最終性,ZK Rollup優於Optimistic Rollup。 zk Rollup的最終確定性時間很短,比如zkSync是10分鐘;而Optimistic Rollup的最終確定性時間最少為一周。兩者相比資本效率相差很大;

第四,EVM兼容性,Optimistic Rollup優於ZK Rollup。 Optimistic Rollup兼容EVM,他們可以非常快速、便捷地將現有的Ethereum Layer1上的各種Dapps吸引過去,所以目前Optimistic Rollup系列的Layer2項目的TVL排名靠前。不過,隨著zkVM的研發,Optimistic Rollup的這個優勢也將被削弱。

要搞清楚為什麼Optimistic安全性不如ZK、資本效率低,需要了解Optimistic Rollup的工作原理,接下來以Arbitrum Rollup為例:

Arbitrum Rollup是一種Optimistic Rollup。

其基本架構如下圖:

二級標題

二級標題

如何達成共識?

Arbitrum Rollup是一種樂觀的Rollup,也就是說先默認大家都是誠實的,所以在發布斷言時,不要求隨附證明其有效性。而是採取欺詐證明的機制來確保Layer2網絡的正確共識。

Arbitrum的欺詐證明(Fraud Proofs):當斷言(Assertion)在鏈上發佈時,做出該斷言的驗證者會發布保證金,並且有一個時間窗口,如果他們認為這是錯誤的,任何人都可以發布自己的保證金並質疑斷言。在挑戰窗口期,斷言者和挑戰者可以來回交互協議,鏈上合約充當協議的裁判。最後,裁判確定一方提出了虛假索賠,沒收保證金來懲罰該方。

那麼Arbitrum究竟是怎麼解決挑戰期內的爭議的?

核心是交互式證明(Interactive Proving)。這其實是一種對爭議做細化剖析,來尋找關鍵爭議點,並通過Layer1 Referee(L1裁判)來判斷的方案。

舉例說明:假設Alice提交了一個斷言(承諾93是正確的),而Bob不同意並發起了挑戰(並承諾95才是正確的)。如果Alice的聲明涵蓋了N個執行步驟,則她發布兩個大小為N/2 的聲明,它們結合起來產生她的初始N 步聲明,然後Bob 選擇Alice 的N/2 步聲明中的一個來挑戰。現在爭議的規模已經減少了一半。這個過程繼續進行,在每個階段將爭議減半,直到他們對一個執行步驟產生分歧。將爭議縮小到一個步驟時,L1 裁判才需要通過查看指令實際執行的操作以及Alice 關於它的聲明是否正確來解決爭議。

Arbitrum採用的交互式證明與Ethereum Layer1採用的重新執行交易(Re-executing Transaction)相比,區別在於:重新執行交易是需要模擬整個交易的執行,而交互式證明是讓Alice和Bob兩個人自己把爭議縮小到一個步驟,從而使得L1裁判只需要模擬1個交易的執行。 Arbitrum和Optimism的區別也體現在爭議的解決上,Optimism是把整個有問題的交易都通過EVM運行。

由上可知,Optimistic Rollups之所以安全性不如ZK、資本效率低,關鍵在於證明機制不同。

回歸到擴容的初心,相對於以太坊L1的性能,Optimistic Rollup其實已經實現了擴容的主要目的,而且因為Optimistic Rollups有EVM兼容的優點,發展情況還不錯。在Layer2項目的TVL排行榜上,Optimistic Rollups的絕代雙驕Arbitrum和Optimism分別以2.48B和1.04B的TVL位列前2。 Arbirum生態入駐了21種分類的249個應用協議,Optimism生態也有179個項目。

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