Layer2: Sự phát triển và cạnh tranh của công nghệ Rollup
Layer2 là một trong những giải pháp quan trọng được thiết kế để giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum. Bằng cách xây dựng một lớp mạng bổ sung trên chuỗi chính của Ethereum, nó có thể xử lý nhiều giao dịch hơn trong khi vẫn giữ được tính bảo mật và đặc tính phi tập trung của chuỗi chính.
Rollup là giải pháp mở rộng Layer2 phổ biến nhất hiện nay, thông qua việc xử lý giao dịch ngoài chuỗi và sau đó "đóng gói" dữ liệu giao dịch vào chuỗi chính để thực hiện mở rộng. So với các giải pháp giao dịch ngoài chuỗi khác, Rollup có những đặc điểm sau:
Layer2 là nền tảng tương đối độc lập, người dùng có thể giao dịch với người dùng khác trên đó, nhưng việc tương tác với tài khoản Layer1 cần thông qua hợp đồng thông minh.
Tất cả thông tin giao dịch sẽ được ghi lại đầy đủ trên chuỗi chính, đảm bảo rằng ngay cả khi trạng thái Layer2 bị mất, vẫn có thể phục hồi từ chuỗi chính.
Việc thực hiện giao dịch và thay đổi trạng thái diễn ra trên Layer2, nhưng tóm tắt trạng thái sẽ được công bố trên Layer1, thông qua xác minh tính hợp lệ của dữ liệu để khóa trạng thái Layer2.
Theo các phương thức xác minh tính hợp lệ của dữ liệu, Rollups có thể được chia thành Optimistic Rollups và ZK Rollups.
Quá trình phát triển của Rollup
Các giải pháp Layer2 sớm bao gồm sidechain và Plasma. Sidechain là một blockchain độc lập, liên kết với chuỗi chính, cho phép tài sản di chuyển giữa hai bên. Plasma là một giải pháp mở rộng được Joseph Poon và Vitalik Buterin đề xuất vào năm 2017, nhằm nâng cao hiệu quả bằng cách phân bổ các phép toán phức tạp cho các chuỗi con xử lý.
Tuy nhiên, Plasma gặp phải các vấn đề như tấn công tính khả dụng dữ liệu, độ trễ khi thoát và chi phí giám sát cao. Để giải quyết những thiếu sót này, vào năm 2019, John Adler đã đề xuất giải pháp Optimistic Rollup, chủ yếu giải quyết vấn đề tính khả dụng dữ liệu.
Cùng lúc đó, Vitalik Buterin đã giới thiệu công nghệ chứng minh không kiến thức vào năm 2018 để chứng minh tính hợp lệ của sự thay đổi trạng thái khối, đặt nền tảng cho ZK Rollup. Vào năm 2019, nhóm nghiên cứu Aztec đã đề xuất thuật toán Plonk giải quyết vấn đề tính tổng quát của zk-SNARK, thúc đẩy sự phát triển của ZK Rollup rất nhiều.
Cạnh tranh trong lĩnh vực Rollup
Hiện tại, Optimistic Rollups chiếm phần lớn TVL trong các Layer2 Rollup đã ra mắt, chủ yếu vì chúng được triển khai sớm hơn. Tuy nhiên, với sự trưởng thành của công nghệ ZK Rollups, ngày càng có nhiều người bắt đầu quan tâm và tham gia vào hệ sinh thái ZK Rollups.
Rollups lạc quan
Optimistic Rollups giả định rằng phần lớn các giao dịch đều hợp lệ và cho phép thách thức và quay lại khi phát hiện hành vi gian lận. Các đại diện chính bao gồm Arbitrum và Optimism.
Arbitrum đã khởi động mạng chính vào tháng 9 năm 2021, hiện là giao thức Layer2 có TVL cao nhất. Hệ sinh thái của nó bao gồm ba mạng: Arbitrum One, Arbitrum Nova và Arbitrum Orbit.
Optimism đã ra mắt mạng chính vào tháng 8 năm 2021, sở hữu TVL lớn thứ hai của Layer2. Nó đạt được tính tương thích EVM và đã phát hành bộ công cụ mô-đun mã nguồn mở OP Stack, hỗ trợ các nhà phát triển xây dựng mạng Layer2 tùy chỉnh.
ZK Rollups
ZK Rollups sử dụng công nghệ chứng minh không kiến thức để đảm bảo tính hợp lệ của các giao dịch xử lý ngoài chuỗi, cung cấp độ bảo mật và hiệu quả cao hơn. Các đại diện chính bao gồm zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM và Scroll.
zkSync là dự án zkEVM đầu tiên ra mắt trên mạng chính, sử dụng chuyển khoản "lạc quan" và các công nghệ khác để nâng cao khả năng mở rộng và an toàn.
StarkNet sử dụng giải pháp mở rộng zkSTARK, kết hợp với công nghệ phân mảnh để tăng thông lượng và tốc độ giao dịch.
Polygon zkEVM giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum thông qua chứng minh không kiến thức, đạt được khả năng tương thích EVM ở cấp độ bytecode.
Scroll là ZK Rollup tương thích với EVM, hỗ trợ ngôn ngữ lập trình và hợp đồng thông minh giống như Ethereum.
Triển vọng
Trong ngắn hạn, Optimistic Rollups có thể chiếm ưu thế trong tính toán EVM chung, trong khi ZK Rollups có thể vượt trội trong các tình huống cụ thể như thanh toán đơn giản, giao dịch. Trong dài hạn, với sự cải tiến của công nghệ ZK-SNARK, ZK Rollups có khả năng vượt trội trong tất cả các tình huống, trở thành giải pháp mở rộng cuối cùng cho Ethereum.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Cuộc thi Layer2: Phát triển công nghệ Rollup và so sánh giữa giải pháp Optimistic và ZK
Layer2: Sự phát triển và cạnh tranh của công nghệ Rollup
Layer2 là một trong những giải pháp quan trọng được thiết kế để giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum. Bằng cách xây dựng một lớp mạng bổ sung trên chuỗi chính của Ethereum, nó có thể xử lý nhiều giao dịch hơn trong khi vẫn giữ được tính bảo mật và đặc tính phi tập trung của chuỗi chính.
Rollup là giải pháp mở rộng Layer2 phổ biến nhất hiện nay, thông qua việc xử lý giao dịch ngoài chuỗi và sau đó "đóng gói" dữ liệu giao dịch vào chuỗi chính để thực hiện mở rộng. So với các giải pháp giao dịch ngoài chuỗi khác, Rollup có những đặc điểm sau:
Layer2 là nền tảng tương đối độc lập, người dùng có thể giao dịch với người dùng khác trên đó, nhưng việc tương tác với tài khoản Layer1 cần thông qua hợp đồng thông minh.
Tất cả thông tin giao dịch sẽ được ghi lại đầy đủ trên chuỗi chính, đảm bảo rằng ngay cả khi trạng thái Layer2 bị mất, vẫn có thể phục hồi từ chuỗi chính.
Việc thực hiện giao dịch và thay đổi trạng thái diễn ra trên Layer2, nhưng tóm tắt trạng thái sẽ được công bố trên Layer1, thông qua xác minh tính hợp lệ của dữ liệu để khóa trạng thái Layer2.
Theo các phương thức xác minh tính hợp lệ của dữ liệu, Rollups có thể được chia thành Optimistic Rollups và ZK Rollups.
Quá trình phát triển của Rollup
Các giải pháp Layer2 sớm bao gồm sidechain và Plasma. Sidechain là một blockchain độc lập, liên kết với chuỗi chính, cho phép tài sản di chuyển giữa hai bên. Plasma là một giải pháp mở rộng được Joseph Poon và Vitalik Buterin đề xuất vào năm 2017, nhằm nâng cao hiệu quả bằng cách phân bổ các phép toán phức tạp cho các chuỗi con xử lý.
Tuy nhiên, Plasma gặp phải các vấn đề như tấn công tính khả dụng dữ liệu, độ trễ khi thoát và chi phí giám sát cao. Để giải quyết những thiếu sót này, vào năm 2019, John Adler đã đề xuất giải pháp Optimistic Rollup, chủ yếu giải quyết vấn đề tính khả dụng dữ liệu.
Cùng lúc đó, Vitalik Buterin đã giới thiệu công nghệ chứng minh không kiến thức vào năm 2018 để chứng minh tính hợp lệ của sự thay đổi trạng thái khối, đặt nền tảng cho ZK Rollup. Vào năm 2019, nhóm nghiên cứu Aztec đã đề xuất thuật toán Plonk giải quyết vấn đề tính tổng quát của zk-SNARK, thúc đẩy sự phát triển của ZK Rollup rất nhiều.
Cạnh tranh trong lĩnh vực Rollup
Hiện tại, Optimistic Rollups chiếm phần lớn TVL trong các Layer2 Rollup đã ra mắt, chủ yếu vì chúng được triển khai sớm hơn. Tuy nhiên, với sự trưởng thành của công nghệ ZK Rollups, ngày càng có nhiều người bắt đầu quan tâm và tham gia vào hệ sinh thái ZK Rollups.
Rollups lạc quan
Optimistic Rollups giả định rằng phần lớn các giao dịch đều hợp lệ và cho phép thách thức và quay lại khi phát hiện hành vi gian lận. Các đại diện chính bao gồm Arbitrum và Optimism.
Arbitrum đã khởi động mạng chính vào tháng 9 năm 2021, hiện là giao thức Layer2 có TVL cao nhất. Hệ sinh thái của nó bao gồm ba mạng: Arbitrum One, Arbitrum Nova và Arbitrum Orbit.
Optimism đã ra mắt mạng chính vào tháng 8 năm 2021, sở hữu TVL lớn thứ hai của Layer2. Nó đạt được tính tương thích EVM và đã phát hành bộ công cụ mô-đun mã nguồn mở OP Stack, hỗ trợ các nhà phát triển xây dựng mạng Layer2 tùy chỉnh.
ZK Rollups
ZK Rollups sử dụng công nghệ chứng minh không kiến thức để đảm bảo tính hợp lệ của các giao dịch xử lý ngoài chuỗi, cung cấp độ bảo mật và hiệu quả cao hơn. Các đại diện chính bao gồm zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM và Scroll.
zkSync là dự án zkEVM đầu tiên ra mắt trên mạng chính, sử dụng chuyển khoản "lạc quan" và các công nghệ khác để nâng cao khả năng mở rộng và an toàn.
StarkNet sử dụng giải pháp mở rộng zkSTARK, kết hợp với công nghệ phân mảnh để tăng thông lượng và tốc độ giao dịch.
Polygon zkEVM giải quyết vấn đề mở rộng của Ethereum thông qua chứng minh không kiến thức, đạt được khả năng tương thích EVM ở cấp độ bytecode.
Scroll là ZK Rollup tương thích với EVM, hỗ trợ ngôn ngữ lập trình và hợp đồng thông minh giống như Ethereum.
Triển vọng
Trong ngắn hạn, Optimistic Rollups có thể chiếm ưu thế trong tính toán EVM chung, trong khi ZK Rollups có thể vượt trội trong các tình huống cụ thể như thanh toán đơn giản, giao dịch. Trong dài hạn, với sự cải tiến của công nghệ ZK-SNARK, ZK Rollups có khả năng vượt trội trong tất cả các tình huống, trở thành giải pháp mở rộng cuối cùng cho Ethereum.