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原创内容,至少 300 字, 重复或抄袭内容将被淘汰。
不得使用 #Gate广场征文活动第二期# 和 #ERA# 以外的任何标签。
每篇文章必须获得 至少3个互动,否则无法获得奖励
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⏰ 活动时间:2025年7月20日 17
Layer2竞赛:Rollup技术发展与Optimistic和ZK方案对比
Layer2:Rollup 技术的发展与竞争
Layer2 是为解决以太坊扩展性问题而设计的关键方案之一。通过在以太坊主链之上构建额外的网络层,它能处理更多交易,同时保持主链的安全性和去中心化特性。
Rollup 作为目前最主流的 Layer2 扩容方案,通过在链下处理交易然后将交易数据"打包"进入主链来实现扩容。与其他链下交易方案相比,Rollup 具有以下特点:
Layer2 是相对独立的平台,用户可在其上与其他用户交易,但与 Layer1 账户的交互需通过智能合约进行。
所有交易信息都会完整记录在主链上,确保即使 Layer2 状态丢失,也能从主链恢复。
交易执行和状态变更在 Layer2 进行,但状态摘要会发布到 Layer1,通过数据有效性验证来锁定 Layer2 状态。
根据数据有效性验证方式的不同,Rollups 可分为 Optimistic Rollups 和 ZK Rollups。
Rollup 的发展历程
早期的 Layer2 方案包括侧链和 Plasma。侧链是独立的区块链,与主链挂钩,允许资产在两者间移动。Plasma 是由 Joseph Poon 和 Vitalik Buterin 于2017年提出的扩展方案,通过将复杂计算分配给子链处理来提高效率。
然而,Plasma 存在数据可用性攻击、退出延迟和监控成本高等问题。为解决这些缺陷,2019年 John Adler 提出了 Optimistic Rollup 方案,主要解决了数据可用性问题。
同时,Vitalik Buterin 在2018年引入了零知识证明技术来证明区块状态变化的有效性,为 ZK Rollup 奠定了基础。2019年,Aztec 研究团队提出的 Plonk 算法解决了 zk-SNARK 的通用性问题,大大推动了 ZK Rollup 的发展。
Rollup 赛道的竞争
目前,Optimistic Rollups 在已上线的 Layer2 Rollup 中占据大部分 TVL,主要是因为其较早落地。但随着 ZK Rollups 技术的成熟,越来越多人开始关注并参与 ZK Rollups 生态。
Optimistic Rollups
Optimistic Rollups 假设大部分交易都是有效的,并在发现欺诈行为时允许挑战和回滚。主要代表有 Arbitrum 和 Optimism。
Arbitrum 于2021年9月启动主网,是目前 TVL 最高的 Layer2 协议。其生态系统包括 Arbitrum One、Arbitrum Nova 和 Arbitrum Orbit 三个网络。
Optimism 于2021年8月上线主网,拥有 Layer2 第二大 TVL。它实现了 EVM 等效性,并推出了开源模块化工具包 OP Stack,支持开发者构建定制的 Layer2 网络。
ZK Rollups
ZK Rollups 使用零知识证明技术确保链外处理的交易有效性,提供更高的安全性和效率。主要代表有 zkSync、StarkNet、Polygon zkEVM 和 Scroll。
zkSync 是首个主网上线的 zkEVM 项目,使用"乐观"转账和其他技术提高可扩展性和安全性。
StarkNet 采用 zkSTARK 扩容解决方案,结合分片技术提高吞吐量和交易速度。
Polygon zkEVM 通过零知识证明解决以太坊可扩展性问题,在字节码级别实现 EVM 兼容。
Scroll 是与 EVM 兼容的 ZK Rollup,支持以太坊相同的编程语言和智能合约。
展望
短期内,Optimistic Rollups 可能在通用 EVM 计算中占优,而 ZK Rollups 则可能在简单支付、交易等特定场景中胜出。长期来看,随着 ZK-SNARK 技术的改进,ZK Rollups 有望在所有场景中胜出,成为以太坊扩容的最终方案。