楽観的なロールアップとZKロールアップの違いを理解する方法は？

楽観的なロールアップとZKロールアップの違いを理解することは、暗号通貨とブロックチェーンスペース内のスケーラビリティソリューションに興味がある人にとって不可欠です。両方のテクノロジーは、ブロックチェーンネットワーク、特にイーサリアムの効率と能力を高めるように設計されていますが、根本的に異なる原則で動作します。この記事では、これら2つのロールアップテクノロジーを詳細に検討し、メカニズム、利点、潜在的な欠点を強調します。

楽観的なロールアップとは何ですか？

楽観的なロールアップは、楽観主義の原則に基づいて動作するレイヤー2スケーリングソリューションです。これは、特に証明されない限り、トランザクションが有効であることを想定しています。メインブロックチェーン上の各トランザクションの即時検証を必要としないため、このアプローチにより、トランザクション処理が速くなります。

• メカニズム：楽観的なロールアップでは、トランザクションが一緒にバッチされ、オフチェーンが処理されます。これらのバッチは、単一のトランザクションとしてメインブロックチェーンに提出されます。ロールアップは、トランザクションが不正であるとユーザーが信じている場合に挑戦できる状態を維持します。チャレンジ期間として知られる指定された期間内にチャレンジが行われない場合、トランザクションは有効であると見なされ、ブロックチェーンで確定します。

• 利点：楽観的なロールアップの主な利点は、その高いスループットです。トランザクションが有効であると仮定すると、多数のトランザクションをすばやく処理できます。さらに、複雑な暗号化された証明を必要としないため、他のスケーリングソリューションと比較して実装が比較的簡単です。

• 欠点：主な欠点は、最終性の遅延です。トランザクションに挑戦することができるため、ユーザーは、トランザクションが最終と見なされる前に、チャレンジ期間が終了するのを待つ必要があります。これにより、トランザクション確認の待ち時間が長くなります。さらに、不正なトランザクションが検出された場合、それを解決するプロセスは複雑で時間がかかる可能性があります。

ZKロールアップとは何ですか？

ZKロールアップ、またはゼロ知識ロールアップは、ゼロ知識証明を使用してトランザクションを検証する別のレイヤー2スケーリングソリューションです。楽観的なロールアップとは異なり、ZKロールアップはトランザクションが有効であると想定していません。代わりに、トランザクションが正しいという暗号化の証明を提供します。

• メカニズム：ZKロールアップでは、トランザクションも一緒にバッチされ、オフチェーンが処理されます。ただし、これらのバッチがメインブロックチェーンに提出される前に、トランザクションの有効性を証明するためにゼロ知識証明が生成されます。次に、この証明はブロックチェーンに提出され、トランザクションの即時の検証と最終性が可能になります。

• 利点：ZKロールアップの主な利点は、瞬間的な最終性です。トランザクションは暗号化された証明で検証されているため、チャレンジ期間は必要ありません。また、トランザクションはブロックに含まれるとすぐに最終と見なされます。さらに、ZKロールアップは、トランザクションの詳細がブロックチェーンで明らかにされておらず、その有効性の証明のみが明らかにされているため、プライバシーの強化を提供します。

• 欠点：ZKロールアップの主な欠点は、その複雑さです。ゼロ知識の証明を生成するには、重要な計算リソースが必要であり、楽観的なロールアップと比較して、より高いコストとトランザクション処理が遅くなる可能性があります。さらに、このテクノロジーは依然として比較的新しく、広く採用されていないため、可用性とサポートを制限できます。

トランザクションスループットの比較

楽観的なロールアップとZKロールアップのトランザクションスループットを比較する場合、検証に対するさまざまなアプローチを考慮することが重要です。

• 楽観的なロールアップは、即時の検証を必要としないため、より高いスループットを実現できます。 1秒あたり数千のトランザクションを処理できるため、高いトランザクションボリュームを必要とするアプリケーションには一般的な選択肢になります。

• 一方、 ZKロールアップは、ゼロ知識の証明を生成する計算オーバーヘッドにより、スループットが低くなっています。ただし、メインブロックチェーンよりも大幅に改善されており、通常は毎秒数百のトランザクションを処理します。

セキュリティと信頼の仮定

楽観的なロールアップとZKロールアップのセキュリティモデルは大きく異なり、ユーザーから必要な信頼のレベルに影響を与えます。

• 楽観的なロールアップは、ほとんどのトランザクションが有効であり、詐欺的なトランザクションが捉えられ、挑戦されるという仮定に依存しています。これは、ユーザーがチャレンジ期間内に不正行為を検出および解決するためにシステムを信頼する必要があることを意味します。不正な取引が検出されない場合、重大な問題につながる可能性があります。

• ZKロールアップは、トランザクションの有効性に関する仮定に依存していないため、より高いレベルのセキュリティを提供します。ゼロ知識の証明は、機密情報を明らかにすることなく、トランザクションが有効であることを保証します。これにより、セキュリティは参加者の誠実さではなく暗号化の保証に基づいているため、ユーザーから必要な信頼が削減されます。

ユースケースと採用

楽観的なロールアップとZKロールアップの選択は、多くの場合、特定のユースケースとアプリケーションの優先順位に依存します。

• 楽観的なロールアップは、スループットの高いアプリケーションに適しており、最終的な遅延を耐えることができます。これは、大量のトランザクションを迅速に処理する必要があるdefiスペースで広く採用されています。楽観的なロールアップを使用したプロジェクトの例には、 Arbitrumと楽観主義が含まれます。

• ZKロールアップは、即時の最終性とプライバシーの強化を必要とするアプリケーションに最適です。これは、取引プライバシーが重要な金融アプリケーションに特に役立ちます。 LoopringやStarkwareなどのプロジェクトは、ZKロールアップの実装の例です。

実装と技術的な考慮事項

楽観的なロールアップまたはZKロールアップのいずれかを実装するには、技術的および運用上の側面を慎重に検討する必要があります。

• ゼロ知識の証明に必要な複雑な暗号インフラストラクチャを必要としないため、一般的に楽観的なロールアップは実装しやすいです。開発者は、オフチェーントランザクション処理システムとチャレンジメカニズムの構築に集中できます。ただし、システムが潜在的な課題と紛争を効果的に処理できるようにする必要があります。

• ZKロールアップには、ゼロ知識の証明が必要なため、より洗練された技術セットアップが必要です。開発者は、暗号化の専門知識を持ち、証明生成に必要な計算リソースを管理できる必要があります。さらに、トランザクションボリュームが成長するにつれて、計算負荷の増加を処理するためにシステムがスケーリングできるようにする必要があります。

よくある質問

Q：楽観的なロールアップとZKロールアップを単一のアプリケーションで一緒に使用できますか？

A：はい、特定の要件に応じて、同じアプリケーション内で楽観的なロールアップとZKロールアップの両方を使用することができます。たとえば、アプリケーションは、即時の最終性とプライバシーの強化を必要とするトランザクションの最終性とZKロールアップの遅延を容認できる大量のトランザクションに楽観的なロールアップを使用する場合があります。

Q：楽観的なロールアップとZKロールアップの間でガス料金はどのように比較されますか？

A：楽観的なロールアップのガス料金は、検証プロセスがより単純で、ゼロ知識の証明に必要な計算リソースを必要としないため、一般に低くなります。一方、ZKロールアップは、証明を生成および検証する複雑さにより、より高いガス料金を獲得できます。ただし、両方のソリューションは、メインブロックチェーンでのトランザクションを直接処理することと比較して大幅な節約を提供します。

Q：楽観的なロールアップまたはZKロールアップを使用するための規制上の考慮事項はありますか？

A：規制上の考慮事項は、司法権とアプリケーションの特定のユースケースによって異なる場合があります。楽観的なロールアップとZKロールアップは、両方とも既存のブロックチェーンの上で動作するレイヤー2ソリューションであるため、一般に基礎となるブロックチェーンと同じ規制フレームワークに該当します。ただし、ZKロールアップのプライバシー機能の強化は、マネーロンダリングやその他の金融犯罪に関する規制当局からのさらなる精査を引き付ける可能性があります。

Q：楽観的なロールアップとZKロールアップは、ユーザーエクスペリエンスにどのように影響しますか？

A：ユーザーエクスペリエンスは、楽観的なロールアップとZKロールアップの間で大きく異なる場合があります。楽観的なロールアップは、トランザクションがより迅速に処理できるため、トランザクションの最終性を待つことをいとわないユーザーに、よりスムーズなエクスペリエンスを提供する場合があります。一方、ZKロールアップは、より即時かつ安全なエクスペリエンスを提供します。これは、トランザクションの最終性とプライバシーを優先するユーザーに有益です。