Was sind Zk-Rollups?

Zero-Knowledge-Rollups (Zk-Rollups) sind eine Art Layer-2-Skalierungslösung für Blockchain-Netzwerke. Sie sollen die Skalierbarkeit verbessern

What Are Zk-Rollups?

Was sind Zk-Rollups?

Layer 2 scaling solutions, such as rollups, are designed to enhance the scalability and efficiency of blockchain networks. They achieve this by bundling (or rolling up) multiple transactions into a single batch to process them off-chain. Among the different types of rollups, zk-rollups (short for zero-knowledge rollups) stand out due to their unique properties and advantages.

Layer-2-Skalierungslösungen wie Rollups sollen die Skalierbarkeit und Effizienz von Blockchain-Netzwerken verbessern. Dies erreichen sie, indem sie mehrere Transaktionen in einem einzigen Stapel bündeln (oder zusammenfassen), um sie außerhalb der Kette zu verarbeiten. Unter den verschiedenen Arten von Rollups stechen zk-Rollups (kurz für Zero-Knowledge-Rollups) durch ihre einzigartigen Eigenschaften und Vorteile hervor.

How Do Zk-Rollups Work?

Wie funktionieren Zk-Rollups?

Zk-rollups “roll up” multiple (up to thousands) transactions into a single batch and then process them off-chain. This way, zk-rollups significantly reduce the workload on the parent chain, allowing for faster transaction processing and reduced fees. Some of the transactions handled off-chain include token transfers, contract interactions, and other activities that would normally occur directly on the Layer 1 network.

Zk-Rollups „fassen“ mehrere (bis zu tausende) Transaktionen in einem einzigen Stapel zusammen und verarbeiten sie dann außerhalb der Kette. Auf diese Weise reduzieren zk-Rollups die Arbeitsbelastung der übergeordneten Kette erheblich, was eine schnellere Transaktionsverarbeitung und geringere Gebühren ermöglicht. Zu den außerhalb der Kette abgewickelten Transaktionen gehören Token-Transfers, Vertragsinteraktionen und andere Aktivitäten, die normalerweise direkt im Layer-1-Netzwerk stattfinden würden.

After aggregating these transactions, a zk-rollup scaling solution generates a zero-knowledge proof, typically a zk-Snark (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) or a zk-Stark (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge). These cryptographic proofs serve as mathematical guarantees that the batched transactions have been executed correctly off-chain without disclosing any transaction details.

Nach der Aggregation dieser Transaktionen generiert eine ZK-Rollup-Skalierungslösung einen Zero-Knowledge-Beweis, typischerweise einen ZK-Snark (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) oder einen ZK-Stark (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge). . Diese kryptografischen Beweise dienen als mathematische Garantie dafür, dass die Batch-Transaktionen außerhalb der Kette korrekt ausgeführt wurden, ohne dass Transaktionsdetails offengelegt werden.

Once the zero-knowledge proof is created, it is submitted on-chain, along with a minimal set of transaction data. This usually includes a state root (a snapshot of the overall state of the system after the batch of transactions has been processed) and a transaction root (which summarizes the batched transactions). These are submitted to a smart contract deployed on the Layer 1 blockchain.

Sobald der wissensfreie Beweis erstellt ist, wird er zusammen mit einem minimalen Satz an Transaktionsdaten in der Kette übermittelt. Dazu gehören in der Regel ein Statusstamm (eine Momentaufnahme des Gesamtzustands des Systems nach der Verarbeitung des Transaktionsstapels) und ein Transaktionsstamm (der die Transaktionsstapel zusammenfasst). Diese werden einem Smart Contract unterworfen, der auf der Layer-1-Blockchain bereitgestellt wird.

The smart contract on the Layer 1 network verifies the validity of the zero-knowledge proof. Since the proof is mathematically sound, this verification process takes significantly less time and computational resources than processing each transaction. After the proof is verified, the Layer 1 blockchain updates its state to reflect the changes induced by the processed batch of transactions.

Der Smart Contract im Layer-1-Netzwerk überprüft die Gültigkeit des Zero-Knowledge-Beweises. Da der Beweis mathematisch fundiert ist, erfordert dieser Überprüfungsprozess deutlich weniger Zeit und Rechenressourcen als die Verarbeitung jeder einzelnen Transaktion. Nachdem der Beweis verifiziert wurde, aktualisiert die Layer-1-Blockchain ihren Status, um die durch den verarbeiteten Transaktionsstapel verursachten Änderungen widerzuspiegeln.

Popular examples of zero knowledge Layer 2 networks include Immutable X, zkSync and Linea, among others.

Beliebte Beispiele für Zero-Knowledge-Layer-2-Netzwerke sind unter anderem Immutable X, zkSync und Linea.