Czym są rollupy i czym różnią się ZK-Rollupy od Optimistic Rollupów?

Czym są rollupy?

Rollupy to technologia skalowania i poprawy wydajności blockchaina, która jest wykorzystywana w sieciach warstwy 2 (L2). W skrócie, działa ona poprzez przetwarzanie transakcji poza blockchainem, grupowanie ich i wysyłanie w “pakietach” do sieci rdzeniowej w celu zarejestrowania.

Główne rodzaje rollupów

Istnieją dwa główne rodzaje technologii:

• Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) – działa w oparciu o protokół Zero-Knowledge Proof (ZKP), w którym transakcja jest weryfikowana z zachowaniem prywatności w sieci bazowej;
• Optimistic Rollups – opiera się na działaniu dowodu oszustwa. W tym przypadku zakłada się, że wszystkie transakcje są domyślnie poprawne, a protokół jest aktywowany tylko w przypadku wykrycia rozbieżności.

Ostatecznym celem jest odciążenie sieci rdzeniowej, przyspieszenie przetwarzania transakcji i obniżenie kosztów prowizji. Poniżej przyjrzymy się bliżej, jak działa każdy rodzaj technologii.

Jak działa ZK-Rollups?

ZK-Rollups to rozwiązanie skalowania drugiego poziomu. Technologia ta opiera się na zasadzie “zero-disclosure proofing”, dzięki której informacje są weryfikowane bez ujawniania wrażliwych danych.

Technologia gromadzi i przetwarza informacje poza siecią podstawową w celu przeprowadzenia transakcji. Inteligentny kontrakt łączy te dane w jeden “rollup”, a kryptograficzny dowód słuszności koncepcji ZKP jest tworzony na podstawie tego pakietu danych. Oznacza to, że wierność transakcji jest potwierdzana bez ujawniania jakichkolwiek informacji weryfikatorowi.

Co więcej, tylko sam dowód i minimalna niezbędna część danych do aktualizacji głównego łańcucha bloków są zapisywane w głównej sieci. Dzięki temu znacznie zwiększa się szybkość przetwarzania transakcji.

Warto zauważyć, że istnieje kilka wariantów implementacji technologii ZK-Rollups. Na przykład ZK-STARK jest zastrzeżonym opracowaniem StarkWare.

Współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, uważa, że za dziesięć lat wszystkie rollupy będą korzystać z ZKP.

Za pionierów w tworzeniu technologii rollupów opartych na ZKP uważa się:

• zespół Matter Labs – stojący za rozwojem zkSync, rozwiązania do skalowania Ethereum. Projekt został uruchomiony w głównej sieci w 2020 roku;
• StarkWare uruchomił Starknet w 2021 roku. Projekt ma na celu skalowanie ekosystemu blockchain i aplikacji DeFi;
• przedstawiciele Polygon zaprezentowali swoją wersję sieci obsługującej EVM z technologią ZK-Rollups w 2023 roku.

Wymienione zespoły nie są jednak jedynymi graczami w segmencie ZK-Rollups. Na przykład 27 maja uruchomiono projekt Taiko, o którym pozytywnie wypowiadał się Vitalik Buterin.

Należy zauważyć, że technologia rollupów jest wykorzystywana nie tylko do skalowania Ethereum. Na początku 2024 r. Chainway Labs zamknęło rundę finansowania zalążkowego, aby stworzyć pierwsze rozwiązanie oparte na ZK-Rollups dla sieci bitcoin.

Jak działa Optimistic Rollups?

Optimistic Rollups to technologia zwiększania przepustowości łańcucha bloków, która domyślnie określa wszystkie transakcje jako ważne, chyba że istnieją dowody przeciwne.

Takie podejście zapewnia szybkie przetwarzanie transakcji, ponieważ nie ma potrzeby poświęcania czasu na potwierdzenia. Jednocześnie system pozostawia czas na zakwestionowanie transakcji.

Jeśli transakcja okaże się nieważna, inteligentny kontrakt anuluje ją i ponownie aktualizuje pakiet danych. Z drugiej strony, walidator zostaje ukarany.

Korzystanie z Optimistic Rollups wiąże się z pewnym opóźnieniem w wypłacie środków do głównego łańcucha bloków (około siedmiu dni). Dlatego zespoły mogą skorzystać z usług dostawców płynności. Z ich pomocą aktywa można wypłacić szybciej, ale za usługi trzeba będzie zapłacić.

Na początku segmentu rollupów, optymistyczne rollupy cieszyły się dużym zainteresowaniem ze względu na ich prostotę i przystępną cenę.

Arbitrum jest jednym z popularnych projektów opartych na Optimistic Rollups. Na początku 2023 r. to rozwiązanie L2 zdołało przewyższyć Ethereum pod względem liczby dziennych transakcji.

W 2023 r. przedstawiciele Fundacji Fantom powiedzieli, że rozważają przełączenie sieci na technologię Optimistic Rollups, aby uzyskać dostęp do ekosystemu Ethereum.

Zalety i wady rollupów

Technologia Rollups pojawiła się jako odpowiedź na problem skalowalności blockchaina. Do jej zalet należą

• wysoka przepustowość
• niskie opłaty;
• mniejsze obciążenie sieci rdzeniowej;
• kompatybilność z EVM.

Ponadto warto zwrócić uwagę na wysoki poziom ochrony prywatności podczas transakcji ze względu na przechowywanie danych poza łańcuchem (w przypadku ZK-Rollups). Prawdopodobnie w przyszłości to właśnie zero-disclosure proof of concept przyczyni się do ochrony danych osobowych.

Istnieje jednak szereg wad, których należy być świadomym. Pomimo faktu, że technologia ta opiera się na systemie konsensusu sieci podstawowej, nadal przenosi niektóre transakcje poza nią, co wiąże się z pewnym ryzykiem. Na przykład istnieje zwiększone prawdopodobieństwo napotkania błędów w inteligentnych kontraktach lub innych luk w zabezpieczeniach.

Ponadto rollupy pozostają trudną do wdrożenia technologią i mają ograniczoną kompatybilność z innymi zdecentralizowanymi systemami.

Wnioski

Wzrost liczby użytkowników kryptowalut powoduje zwiększone obciążenie blockchainów, wymagając zwiększenia przepustowości sieci. Deweloperzy testują wiele opcji rozwiązania problemu skalowalności.
Jedną z nich są rollupy, które pomimo swojej nowatorskości zdołały udowodnić swoją skuteczność. Projekty takie jak Arbitrum, które opierają się na rollupach, są uważane za bardzo udane. Świadczy o tym chociażby dzienna liczba użytkowników i ilość zablokowanych środków w inteligentnych kontraktach(TVL).