楽観的なロールアップとZK-Rollupsの違いは何ですか

ロールアップの核となる概念を理解する

ロールアップは、スループットを改善し、Ethereumのようなブロックチェーンネットワークのトランザクションコストを削減するために設計されたレイヤー2スケーリングソリューションの一種です。彼らは、オフチェーンでトランザクションを処理し、それらをメインチェーンにバッチで送信することにより、これを達成します。この方法は、暗号化または詐欺検出メカニズムを通じてセキュリティを維持しながら、メインネットの混雑を大幅に削減します。

2つの主要なタイプのロールアップは、楽観的なロールアップとZK-Rollupsであり、それぞれがトランザクションを検証し、信頼性を維持するための独自のアプローチを備えています。

楽観的なロールアップの機能

楽観的なロールアップは、提出されたすべてのトランザクションが別途証明されない限り有効であるという仮定の下で動作します。これらのシステムは、トランザクションをバッチしてメインチェーンに送信するときに、即時の計算検証を実行しません。

代わりに、通常は1週間ほど続くチャレンジ期間があり、その間、ネットワーク参加者は詐欺証明を提供することにより、トランザクションの有効性に異議を唱えることができます。チャレンジが成功した場合、誤ったトランザクションがロールバックされ、提出者が罰せられます。

このモデルにより、初期処理が速くなりますが、ユーザーがレイヤー1に撤回する前にチャレンジウィンドウが閉じるのを待つ必要があるため、最終的な遅延が導入されます。

ZK-Rollupsの動作方法

zk-rollups（ゼロ知識ロールアップ）ゼロ知識の簡潔な非相互作用の知識（ZK-snarks）またはZK-Starksのような暗号化技術を使用して、コンテンツを明らかにすることなくトランザクションの正しさを証明することにより、異なるルートを取ります。

オフチェーンで処理されたトランザクションのすべてのバッチには、メインチェーンで暗号化された有効性の証明が伴います。これは、有効な証明を備えたトランザクションのみが受け入れられ、チャレンジ期間の必要性を排除することを意味します。

その結果、最終性は近くにあり、レイヤー2からレイヤー1への引き出しは、楽観的なロールアップと比較してはるかに速く発生する可能性があります。

トランザクションのスループットと効率を比較します

スループットの観点から、両方のソリューションは、基本層の制限を超えてブロックチェーンネットワークを拡大することを目指しています。ただし、 ZK-Rollupsは一般に、有効性の証明の性質により、より高い効率を提供します。

楽観的なロールアップはスマートコントラクトに依存してトランザクションを処理し、詐欺を監視していますが、 ZK-Rollupsはデータを圧縮し、数学的証明を使用します。

これらの利点にもかかわらず、ZKプルーフの生成は、プロバー側で計算上重く、これらの証明を作成するノードのハードウェア要件が高くなる可能性があります。

セキュリティと信頼の仮定の違い

セキュリティモデルは、2つのロールアップタイプ間で大きく異なります。楽観的なロールアップは、誠実さを確保するための経済的インセンティブに依存しています。システムは、無効な取引を提出した場合に資金を失うリスクがあるため、アクターが正しく振る舞うと想定しています。

逆に、 ZK-Rollupsはゲーム理論ではなく暗号化からセキュリティを導き出します。すべてのトランザクションには、正確性の暗号化の証明が付いているため、参加者を信頼したりインセンティブにしたりする必要はありません。

これにより、基礎となる暗号化の仮定が成り立つ限り、すべての参加者が悪意を持っている場合でも、 ZK-Rollupsは数学的に保護されます。

開発の複雑さと生態系の成熟におけるトレードオフ

開発の観点から、楽観的なロールアップは、既存のイーサリアムインフラストラクチャとの構築と統合が容易になります。これらは、 Ethereum Virtual Machine（EVM）の互換性を比較的簡単にサポートしているため、開発者は分散型アプリケーション（DAPP）を容易に移植しやすくなります。

一方、 ZK-Rollupsは、任意の計算のためにゼロ知識証明を生成する複雑さのために、完全なEVM互換性を達成する上で課題に直面しています。 ZksyncやStarknetのようなプロジェクトは進歩していますが、生態系は、Arbitrumや楽観主義のような楽観的なロールアップと比較して、成熟度が低いままです。

さらに、ZK-Rollupsのツールと開発者のエクスペリエンスはまだ進化しており、サーキットの設計と証明生成に関する特別な知識が必要です。

ユースケースとアプリケーションの適合性

アプリケーションのニーズに応じて、1つのロールアップタイプが他のロールアップタイプよりも適している場合があります。高頻度のトレーディングプラットフォームやゲームなど、高速の最終性と高スループットを必要とするアプリケーションでは、 ZK-Rollupsが好まれることがよくあります。

逆に、複雑なスマートコントラクトインタラクションを必要とする分散型アプリケーションは、撤退期間が長くても、楽観的なロールアップが提供するより広範なEVM互換性の恩恵を受けます。

両方のテクノロジーが進化し続けており、両方のモデルの強度を組み合わせるためにハイブリッドアプローチも調査されています。

よくある質問

Q：楽観的なものとZK-Rollupsの両方で同じウォレットを使用できますか？はい、Ethereumと互換性のあるほとんどのウォレットは、両方のタイプのロールアップと対話できます。ただし、特定のロールアップチェーンと対話するには、ウォレットインターフェイス内でネットワークを手動で切り替える必要がある場合があります。

Q：ZK-Rollupsは楽観的なロールアップよりも安全ですか？セキュリティは、さまざまな原則に基づいています。 ZK-Rollupsは正確性の暗号化保証を提供しますが、楽観的なロールアップは経済的インセンティブと詐欺検出に依存しています。どちらも安全であると見なされますが、ZK-Rollupsには信頼の仮定が少ないです。

Q：なぜ楽観的なロールアップに7日間の撤退期間があるのですか？この期間は、無効なトランザクションを検出した場合、誰もが詐欺の証明を提出できるようにするために存在します。悪意のある俳優は、課題や罰則に直面せずに資金を盗むことができないことを保証します。

Q：ZK-Rollupsには信頼できるセットアップが必要ですか？いくつかの実装、特にZK-snarksを使用するものは、初期パラメーターを生成するために信頼できるセットアップ式を必要とします。ただし、 ZK-Starksのような新しいバリアントは、ハッシュ機能と公共のランダム性に依存することにより、信頼できるセットアップの必要性を排除します。