Was sind Optimistic Rollups und wie unterscheiden sie sich von ZK-Rollups?

Optimistische Rollups verstehen

1. Optimistische Rollups gehen davon aus, dass alle Transaktionen standardmäßig gültig sind, und starten nur dann einen Überprüfungsprozess, wenn eine Herausforderung auftritt. Dieser Mechanismus reduziert die Rechenlast auf der Hauptblockchain und ermöglicht so schnellere Bearbeitungszeiten und niedrigere Gebühren.

2. Diese Rollups bündeln Hunderte von Transaktionen außerhalb der Kette und übermitteln einen einzigen kryptografischen Beweis an das Ethereum-Mainnet. Der Begriff „optimistisch“ ergibt sich aus dem Vertrauen in die Teilnehmer, ehrlich zu handeln, sofern nicht das Gegenteil bewiesen wird.

3. Ein Streitfallfenster, das in der Regel etwa 7 Tage dauert, ermöglicht es Prüfern, betrügerische Transaktionen anzufechten. Wenn Betrug entdeckt wird, wird in der Kette ein Betrugsnachweis durchgeführt, der den Zustand korrigiert und den böswilligen Akteur bestraft.

4. Aufgrund ihrer Kompatibilität mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) unterstützen Optimistic Rollups in Solidity geschriebene Smart Contracts, wodurch sie für bestehende dezentrale Anwendungen (dApps) gut zugänglich sind.

5. Projekte wie Optimism und Arbitrum sind führende Implementierungen und fördern die Akzeptanz durch nahtlose Integration mit aktuellen DeFi-Protokollen und Wallets.

Die Mechanik von ZK-Rollups

1. ZK-Rollups, kurz für Zero-Knowledge Rollups, verwenden fortschrittliche kryptografische Techniken, die als Zero-Knowledge-Proofs bekannt sind – insbesondere zk-SNARKs oder zk-STARKs –, um Transaktionen außerhalb der Kette zu validieren, bevor sie an die Hauptkette übermittelt werden.

2. Im Gegensatz zu Optimistic Rollups verfügt jeder Transaktionsstapel über einen Gültigkeitsnachweis, der vom Ethereum-Netzwerk sofort überprüft wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Anfechtungsfrist, sodass eine sofortige Endgültigkeit gewährleistet ist.

3. Da die Validierung bei der Einreichung erfolgt, kommt es für Benutzer nicht zu Verzögerungen bei der Auszahlung. Nach Annahme des Nachweises können die Gelder fast sofort wieder auf Schicht 1 zurückgebucht werden.

4. Obwohl ZK-Rollups äußerst sicher und effizient sind, standen sie in der Vergangenheit bei der Unterstützung komplexer Smart Contracts vor Herausforderungen, da es schwierig war, wissensfreie Beweise für allgemeine Berechnungen zu erstellen.

5. Jüngste Fortschritte wie die zkEVM -Technologie haben diese Lücke geschlossen und eine vollständige EVM-Äquivalenz ermöglicht. Plattformen wie StarkNet und zkSync bieten jetzt robuste Umgebungen für die dApp-Entwicklung.

Hauptunterschiede zwischen den beiden Technologien

1. Die Verifizierungsmethodik unterscheidet die beiden: Optimistische Rollups basieren auf wirtschaftlichen Anreizen und Herausforderungsmechanismen, während ZK-Rollups mathematische Sicherheit durch kryptografische Beweise nutzen.

2. Die Endgültigkeit der Transaktion unterscheidet sich erheblich. ZK-Rollups bieten eine sofortige Bestätigung nach der Beweisvalidierung, während bei Optimistic Rollups Benutzer die Einspruchsfrist abwarten müssen, bevor Auszahlungen vollständig sicher sind.

3. Die Entwicklungskomplexität variiert. Der Aufbau auf Optimistic Rollups ist aufgrund der nativen EVM-Unterstützung oft einfacher, während ZK-Rollups spezielle Tools und ein tieferes Verständnis der Zero-Knowledge-Kryptografie erfordern.

4. Gaseffizienz begünstigt ZK-Rollups auf lange Sicht, da sie die Datennutzung in der Kette minimieren und die Kosten pro Transaktion effektiver senken als ihre optimistischen Gegenstücke.

5. Sicherheitsmodelle unterscheiden sich im Ansatz. Optimistische Rollups sind auf die aktive Überwachung durch Validatoren angewiesen, um Betrug zu erkennen, während ZK-Rollups die Korrektheit durch Mathematik garantieren und so die Abhängigkeit von der Aufsicht durch Dritte verringern.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das primäre Sicherheitsrisiko im Zusammenhang mit Optimistic Rollups? Die größte Schwachstelle liegt darin, dass man sich auf ehrliche Prüfer verlässt, die die Kette überwachen und Betrugsnachweise vorlegen. Wenn während des Streitzeitfensters niemand eine böswillige Transaktion anfechtet, wird sie auf Ebene 1 dauerhaft.

Kann ZK-Rollups heute alle Arten von Smart Contracts verarbeiten? Moderne ZK-Rollups wie zkSync Era und StarkNet unterstützen EVM-kompatible Umgebungen und ermöglichen die Bereitstellung der meisten vorhandenen Smart Contracts. Allerdings können bestimmte Low-Level-Opcodes immer noch Herausforderungen bei der Implementierung mit sich bringen.

Warum haben Optimistic Rollups längere Auszahlungszeiten? Auszahlungen werden verzögert, um jedem Prüfer Zeit zu geben, einen potenziell betrügerischen Zustandsübergang anzufechten. Diese Wartezeit, in der Regel 7 Tage, gewährleistet Sicherheit durch Anreizüberwachung.

Ist die Erstellung von ZK-Proofs teuer? Ja, die Erstellung wissensfreier Beweise erfordert erhebliche Rechenressourcen, insbesondere bei großen Chargen. Diese Kosten werden außerhalb der Kette getragen und können sich auf die Wirtschaftlichkeit des Betreibers auswirken, obwohl Hardware-Verbesserungen den Overhead stetig reduzieren.