ZK ロールアップとオプティミスティック ロールアップの違いは何ですか?

ZKロールアップとオプティミスティックロールアップの違い

ZK-Rollups と Optimistic Rollups は、ブロックチェーン エコシステム、特にイーサリアム内の 2 つの著名なレイヤー 2 スケーリング ソリューションです。どちらも、オンチェーンのデータ可用性を通じてセキュリティを維持しながらオフチェーンでトランザクションを処理することで、トランザクションのスループットを向上させ、手数料を削減することを目的としています。ただし、その根底にあるメカニズムとトレードオフは大きく異なります。

コア検証メカニズム

1. ZK-Rollups は、ゼロ知識証明、特に zk-SNARK または zk-STARK を利用してトランザクションのバッチを検証します。これらの暗号証明は、トランザクションの詳細を明らかにすることなく、バッチが有効であることを確認します。
2. メインチェーンに送信される各バッチには、イーサリアムのスマートコントラクトによってすぐに検証できる簡潔な証明が含まれています。
3. この即時の暗号検証により、チャレンジ期間の必要がなくなり、即時ファイナリティが可能になります。
4. 対照的に、オプティミスティック ロールアップでは、トランザクションがデフォルトで有効であると想定し、紛争が発生した場合にのみ計算を実行します。
5. 彼らは、検証者が待機期間 (通常は 7 日間) の間に誤った状態遷移に異議を唱えることができる不正防止システムに依存しています。

取引のファイナリティと出金時間

1. ZK-Rollups では、有効性証明がオンチェーンで受け入れられると、トランザクションは即座に完了したとみなされます。
2. 異議申し立て期間がないため、ユーザーはほぼ即座に資金をレイヤー 1 に引き出すことができます。
3. オプティミスティックロールアップでは、引き出しが許可される前にチャレンジウィンドウが期限切れになるまで待つ必要があるため、遅延が長くなります。
4. 一部のプロジェクトでは、引き出し時間を短縮するために流動性ネットワークやサードパーティのリレーラーを実装していますが、これらは追加の信頼前提を導入します。
5. オプティミスティック ロールアップの遅延は、潜在的な不正行為の証拠を提出するための時間を考慮する必要があることに起因しています。

計算効率とEVMの互換性

1. ZK ロールアップはゼロ知識証明を生成するためにかなりの計算能力を必要とするため、証明者レベルでリソースを大量に消費します。
2. この複雑さにより、EVM との完全な互換性を実現することが歴史的に困難になってきましたが、zkEVM などの最近の進歩により、このギャップは埋められています。
3. Polygon zkEVM や Scroll などのプロジェクトは現在、イーサリアムの実行層とほとんど区別できない環境を提供しています。
4. 一方、オプティミスティック ロールアップは、標準の EVM を使用してトランザクションを実行し、開発者の導入とスマート コントラクトの移行を簡素化します。
5. トランザクション処理中の計算オーバーヘッドが低いため、短期間での導入が容易になります。

データの可用性とセキュリティ モデル

1. どちらのロールアップ タイプもレイヤー 1 イーサリアム上でトランザクション データを公開し、分散化と検閲への耐性を確保します。
2. ZK-Rollups は、有効性証明によって提供される数学的確実性を通じてイーサリアムのセキュリティ モデルを継承します。
3. たとえオペレータが悪意を持っていたとしても、暗号化が保証されているため、無効な状態は受け入れられません。
4. 楽観的ロールアップは、不正行為を検出するための経済的インセンティブと誠実なバリデーターによる積極的な監視に依存しています。
5. すべての参加者がオフラインになるか、チェーンの監視に失敗すると、チャレンジ期間後に無効な状態が永続化する可能性があります。

よくある質問

Q: ZK ロールアップでは、ユーザーはオペレーターを信頼する必要がありますか? A: いいえ。ZK ロールアップでは、有効性証明が数学的に正しさを保証しているため、演算子を信頼する必要はありません。悪意のあるシーケンサーであっても、不正なトランザクションを送信することはできません。

Q: 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安価ですか? A: 一般に、オプティミスティック ロールアップでは、高価なプルーフの生成が回避されるため、トランザクションあたりの運用コストが低くなります。ただし、ZK ロールアップは、初期の計算コストが高くても、長期的なスケーラビリティが向上し、引き出しが高速になる可能性があります。

Q: スマート コントラクトは両方のタイプのロールアップと直接対話できますか? A: はい。イーサリアム上のスマート コントラクトはロールアップ ブリッジと通信できます。ただし、Optimistic Rollups との対話では、チャレンジ期間による時間遅延の処理が必要になる場合がありますが、ZK-Rollups はほぼ瞬時のクロスレイヤー通信をサポートします。

Q: 現在、どのロールアップ タイプがより広く採用されていますか? A: 現時点では、Arbitrum や Optimism などのオプティミスティック ロールアップでは、ロックされた合計値が大きくなり、dApp のサポートがより広範になります。ただし、zkEVM 実装の改善とインフラストラクチャの成長により、ZK ロールアップは急速に勢いを増しています。