輕松理解Rollup ZK Rollups 與 Optimistic Arbitrum的區別

1. 什么是Rollup

Rollup顧名思義，為歸納，整理的意思。

在以太坊網絡中，由於ETH網絡帶寬的原因，Gas費用常常在網絡交易較多擁堵時，會有較大幅度的提升。使得交易一次的成本很高，有時甚至達到幾十，幾百美金一筆，而且速度很慢。

這就類似我們工作日喫飯，和節假日旅遊景區喫飯排隊時間增加與價格提高（平時一個面包5塊，遊園高峯期賣你50）；或者通過高速路口收費站平日與假期的區別一樣。

以太坊每一筆交易都包含了數據，而每一個數據都會消耗gas，由於以太坊網絡設置了每個區塊數據量的上限，以及TPS上限。所以，我們如何將以太坊的容納度與速度，TPS提升，而又不用將所有內容數據轉移到offchain呢？Rollup就應聲而出

而Rollup的作用，就是將以太坊需要計算的內容Copy復制，發送到以太坊之外連接的Layer2協議進行計算。然後，將結果信息壓縮打包整理，整裝待發，重新發回到在鏈上網絡。

而壓縮塊中，存有大量的籤名確認信息。原先鏈上每筆交易一個Block裏面只能有一個確認Sign籤名，而現在這個塊等於壓縮了很多筆交易籤名的VIP籤名塊。VIP一個過了，等於100個過了。這就間接將ETH的TPS大幅提升。

這就類似每個人都有1個問題，但挨個參會陳述費時費力。就通過推選的，被信任的代表，來匯總審核大家的問題，集中處理，從而大幅提高了效率。1個代表問題解答完了，等於100個問題OK了。

鏈上的部分數據不變，所以，中間的代表人物（Rollup Layer 2協議）的靠譜程度，也決定了以太坊的安全性，Rollup的模式不同也就產生了不同的風格與優劣。

所以，這裏暫時先快速講解一下，幾位代表，ZK Rollups 和 Optimistic的淺層區別：

2. 什么是ZK Rollups

ZK Rollups, ZKSnark 或者叫Zero Knowledge Rollups，顧名思義，通過零知識證明驗證來進行Rollups環節。 零知識證明，也是區塊鏈公鏈項目Algorand的創始人Silvio Micali在密碼學的主要貢獻之一。

ZK的四大特點（注意是ZK不是JK）：

1. Zero Knowledge: 驗證者無需看到交易所有數據

2. Succinct: 言簡意賅的，簡練的

3. Non-Interactive: 無需知道驗證者是誰

4. Argument of Knowledge: 證明交易的真實性與正確性

所以Zk Rollups的核心方法，即通過嚴謹復雜的驗證算法，Layer 2協議中的驗證者（ZkSnarker/ Validator ）來認證不同數據的真實性(Validity Proof)，從而將認證結果打包。以太坊網絡排除多余工作信息後，可以直接將存有大量壓縮籤名信息的數據block吸收進網絡。

任何人都可以參與網絡認證，成為認證者，所以，本質上來說，ZKSnark也是一種PoW共識機制的Layer 2協議。

【優點】：

1. Layer2 被以太坊驗證的速度很快，可以很快把存在Layer2的資產，提幣回Layer1以太坊

2. 很適合應用在Payment，銀行，交易所等需要快速結算的業務

【缺點】：由於算法較為復雜，對應用开發有點門檻

但如果未來能基於算法，开發出對Dapp更友好的模式，ZK還是最具有長期擴容價值的方法

3. 什么是Optimistic Rollups Layer2

Optimistic的方法如其名字的意思：樂觀的，开始認為所有發送的交易都是值得信賴認證過的。

Layer 2驗證者需要先質押Token作為保證金，如果驗證過程中，別人發現了有問題的打包，那么該驗證者（Sequencer）將被罰款部分Token，並把其作為獎勵給與發現問題的人。

每次數據打包後，會有驗證期，以供其他驗證者檢查是否有問題，是否需要重新退回打包。

Optimistic Rollups也具有智能合約功能，可以擁有相應的治理Token,

Op Rollups與ZK Rollups方法本質的區別是，ZK所有人都可以參與通過PoW認證來參與認證，而OP裏面更傾向於選擇一組值得信賴的認證者，監督整個打包交易的過程。

【優點】：

1.適合开發Dapp，可以幾乎無縫遷移原本在Layer1的項目，同時也在开發相應的OVM虛擬機

【缺點】：

1. Layer2提幣到Layer1的速度較慢，通常需要1周以上（因為需要給驗證者驗證打包的真實性）但目前正在有優化的補充協議幫助加速此種模式的速度。

2. 有驗證者作惡的風險成本。

我們經常用來談論的OP Token， Optimism是利用Optimistic方法的Layer2協議之一，而Arbitrum也是利用Optimistic Rollups模式开發的Layer 2協議。由於Opitmism項目和Optimistic Rollup的方法名稱很類似，所以很容易搞混。

4. 什么是Arbitrum

首先，如前所述，Arbitrum本質上也是一種利用樂觀型Optimistic Rollup模式的Layer 2協議項目。經常用於與Opitmisim項目進行對比，目前在Layer2層面的TVL屬於衆多協議最高。OP項目在進行認證時，只進行一輪欺詐證明，並且Layer 2的交易計算依靠Layer1來執行。

而Arbitrum在驗證時，進行多輪fraud proofs. 同時，Aribitrum的交易，並不在Layer1上進行執行，並且有自己的虛擬機，更加兼容ETH網絡。

小結：

本文盡量用輕松的例子講解困惑很多周圍朋友的幾個熱點概念，包括作者本人也曾被各種OP, ZK系列項目和方法論困擾。經過思考和例子的講解，希望能夠讓大家有個更清晰的概念，技術層面的愛好，還可以咨詢相應協議开發的工程師，為了保留一些腦細胞，本文就不對技術細節進行詳細闡述了。最後再整理一下：

●Rollup指的是一種整理方法，把一堆交易任務送到Layer2協議去打工，從而提升以太坊的運行效率。

●Zk Rollups是指一種利用零知識證明的密碼學算法，在無需知道驗證者是誰的情況下，完成外包工作的Layer2方法。

●Optimistic Rollups是指利用一堆驗證者，在默認打包是好的情況下，通過獎懲機制，監督發掘是否有Bug的Layer2方法。

●Optimism和Arbitrum都是Optimisctic Rollups方法為基礎开發的項目。

●Zksync, ZKxxxxxxx很多ZK，都是以ZK Rollups方法為基礎或噱頭，开發的項目。

目前的ZK Rollups更適合Payment，等需要快速交易的業務，算法稍復雜；而Optimistic類方法更適合Dapp开發與Defi業務，就是提幣時間有點長。

其他Layer2協議，Plasma，Metis，還有利用博弈機制和AI的Truebit等，都在探索以太坊的擴容最優解。

最後：

歡迎私信進交流群！

感謝閱讀，喜歡的朋友可以點個贊關注哦，我們下期再見！

鄭重聲明：本文版權歸原作者所有，轉載文章僅為傳播信息之目的，不構成任何投資建議，如有侵權行為，請第一時間聯絡我們修改或刪除，多謝。