ROLL:轻松理解Rollup：详解ZK Rollups、Optimistic和Arbitrum的区别-ODAILY

原文作者：Future小哥哥

01什么是Rollup

Rollup顾名思义，为归纳，整理的意思。

在以太坊网络中，由于ETH网络带宽的原因，Gas费用常常在网络交易较多拥堵时，会有较大幅度的提升。使得交易一次的成本很高，有时甚至达到几十，几百美金一笔，而且速度很慢。

这就类似我们工作日吃饭，和节假日旅游景区吃饭排队时间增加与价格提高；或者通过高速路口收费站平日与假期的区别一样。

以太坊每一笔交易都包含了数据，而每一个数据都会消耗gas，由于以太坊网络设置了每个区块数据量的上限，以及TPS上限。所以，我们如何将以太坊的容纳度与速度，TPS提升，而又不用将所有内容数据转移到offchain呢？Rollup就应声而出

而Rollup的作用，就是将以太坊需要计算的内容Copy复制，发送到以太坊之外连接的Layer2协议进行计算。然后，将结果信息压缩打包整理，整装待发，重新发回到在链上网络。

报告：美国的加密货币交易商能够轻松绕过海外衍生品平台的封锁:《华尔街日报》周五援引数据公司Inca Digital的研究报告称，美国的加密货币交易商正在绕过那些旨在阻止他们使用FTX和Binance等离岸交易所的措施。总部设在美国的交易者能够使用旨在掩盖他们所在国家的虚拟私人网络，或者他们干脆谎称自己来自哪里。这项研究是通过扫描推特上关于成功交易等的欢呼雀跃的推文进行的。（coindesk）[2021/7/30 1:25:28]

而压缩块中，存有大量的签名确认信息。原先链上每笔交易一个Block里面只能有一个确认Sign签名，而现在这个块等于压缩了很多笔交易签名的VIP签名块。VIP一个过了，等于100个过了。这就间接将ETH的TPS大幅提升。

这就类似每个人都有1个问题，但挨个参会陈述费时费力。就通过推选的，被信任的代表，来汇总审核大家的问题，集中处理，从而大幅提高了效率。1个代表问题解答完了，等于100个问题OK了。

机构分析：比特币可能轻松下探27199美元的关键回撤位:比特币周三的狂野走势可能刷走了很多多头仓位，但技术图形显示，这个数字货币还有不少下行空间。关键回撤位表明，比特币的下一个关键支撑位可能比周三盘中低点还要低约10%。这个水平对应27199.54美元，是疫情初期低位到今年4月高点整个涨势的38.2%斐波纳契回撤位。在此之前，30000美元的心理关口应该会提供一些支撑，但跌破该水平可能会吸引更多的动量抛盘，从而测试1月低点28019美元，27199美元也近在咫尺。 （金十）[2021/5/20 22:23:27]

链上的部分数据不变，所以，中间的代表人物的靠谱程度，也决定了以太坊的安全性，Rollup的模式不同也就产生了不同的风格与优劣。

所以，这里暂时先快速讲解一下，几位代表，ZKRollups和Optimistic的浅层区别：

02什么是ZKRollups

ZKRollups,ZKSnark或者叫ZeroKnowledgeRollups，顾名思义，通过零知识证明验证来进行Rollups环节。零知识证明，也是区块链公链项目Algorand的创始人SilvioMicali在密码学的主要贡献之一。

声音 | Nexo平台负责人：2020年比特币将轻松达到5万美元:据Cointelegraph今日消息，比特币借贷平台Nexo负责人Antoni Trenchev表示，比特币可以在2020年轻松达到5万美元，他称，自比特币诞生以来，此次比特币的价格上涨几乎与以往任何时候都不一样。[2020/1/3]

ZK的四大特点：

ZeroKnowledge:验证者无需看到交易平台有数据

Succinct:言简意赅的，简练的

Non-Interactive:无需知道验证者是谁

ArgumentofKnowledge:证明交易的真实性与正确性

所以ZkRollups的核心方法，即通过严谨复杂的验证算法，Layer2协议中的验证者来认证不同数据的真实性(ValidityProof)，从而将认证结果打包。以太坊网络排除多余工作信息后，可以直接将存有大量压缩签名信息的数据block吸收进网络。

声音 | Xpring副总裁：新平台旨在帮助开发人员轻松集成基于加密的支付解决方案:Ripple风险投资部门Xpring的副总裁Ethan Beard在接受采访时表示，Xpring面向开发人员的新平台旨在为公司提供工具，以轻松集成基于加密的支付解决方案，类似于亚马逊AWS提供了无数种在云中创建可扩展应用程序的方式。这是一个面向所有开发者的平台，不仅面向区块链和加密领域的开发者，而是面向全世界2300万开发者。Ripple旨在推动增加XRP和Interledger协议的用例。更具体地说，平台的目标是为开发人员提供各种工具、服务和程序，以使他们更轻松地基于XRP Ledger进行构建并利用Interledger协议。（dailyhodl）[2019/10/18]

任何人都可以参与网络认证，成为认证者，所以，本质上来说，ZKSnark也是一种PoW共识机制的Layer2协议。

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Layer2被以太坊验证的速度很快，可以很快把存在Layer2的资产，提币回Layer1以太坊

声音 | 江卓尔：CSW声称钱多，能轻松碾压ABC，却在关键的前3天不碾压，非蠢（傻逼）即坏（撒谎）:江卓尔发微博称：Bitcoin.com主动找矿场和矿池求租算力，有多少要多少。CSW却把找上门的算力拒之门外，然后唧唧歪歪 “香港矿工会上有成千上万P算力可租，但我们只用诚实算力”。ABC愿意烧钱，用真金白银获取社区和交易所的认同，火币等交易所根据最长链原则，认可ABC链为BCH。CSW声称钱多，能轻松碾压ABC，却在关键的前3天不碾压，非蠢（傻逼）即坏（撒谎）。[2018/11/18]

很适合应用在Payment，银行，交易平台等需要快速结算的业务

：由于算法较为复杂，对应用开发有点门槛

但如果未来能基于算法，开发出对Dapp更友好的模式，ZK还是最具有长期扩容价值的方法

03什么是OptimisticRollupsLayer2

Optimistic的方法如其名字的意思：乐观的，开始认为所有发送的交易都是值得信赖认证过的，

Layer2验证者需要先质押Token作为保证金，如果验证过程中，别人发现了有问题的打包，那么该验证者将被罚款部分Token，并把其作为奖励给与发现问题的人。

每次数据打包后，会有验证期，以供其他验证者检查是否有问题，是否需要重新退回打包。

OptimisticRollups也具有智能合约功能，可以拥有相应的治理Token,

OpRollups与ZKRollups方法本质的区别是，ZK所有人都可以参与通过PoW认证来参与认证，而OP里面更倾向于选择一组值得信赖的认证者，监督整个打包交易的过程。

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1.适合开发Dapp，可以几乎无缝迁移原本在Layer1的项目，同时也在开发相应的OVM虚拟机

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Layer2提币到Layer1的速度较慢，通常需要1周以上但目前正在有优化的补充协议帮助加速此种模式的速度。

有验证者作恶的风险成本。

我们经常用来谈论的OPToken，Optimism是利用Optimistic方法的Layer2协议之一，而Arbitrum也是利用OptimisticRollups模式开发的Layer2协议。由于Opitmism项目和OptimisticRollup的方法名称很类似，所以很容易搞混。

04什么是Arbitrum

首先，如前所述，Arbitrum本质上也是一种利用乐观型OptimisticRollup模式的Layer2协议项目。经常用于与Opitmisim项目进行对比，目前在Layer2层面的TVL属于众多协议最高。OP项目在进行认证时，只进行一轮欺诈证明，并且Layer2的交易计算依靠Layer1来执行。

而Arbitrum在验证时，进行多轮fraudproofs.同时，Aribitrum的交易，并不在Layer1上进行执行，并且有自己的虚拟机，更加兼容ETH网络。

小结：

本文尽量用轻松的例子讲解困惑很多周围朋友的几个热点概念，包括作者本人也曾被各种OP,ZK系列项目和方法论困扰。经过思考和例子的讲解，希望能够让大家有个更清晰的概念，技术层面的爱好，还可以咨询相应协议开发的工程师，为了保留一些脑细胞，本文就不对技术细节进行详细阐述了。最后再整理一下：

Rollup指的是一种整理方法，把一堆交易任务送到Layer2协议去打工，从而提升以太坊的运行效率。

ZkRollups是指一种利用零知识证明的密码学算法，在无需知道验证者是谁的情况下，完成外包工作的Layer2方法。

OptimisticRollups是指利用一堆验证者，在默认打包是好的情况下，通过奖惩机制，监督发掘是否有Bug的Layer2方法。

Optimism和Arbitrum都是OptimiscticRollups方法为基础开发的项目。

Zksync,ZKxxxxxxx很多ZK，都是以ZKRollups方法为基础或噱头，开发的项目。

目前的ZKRollups更适合Payment，等需要快速交易的业务，算法稍复杂；而Optimistic类方法更适合Dapp开发与Defi业务，就是提币时间有点长。

其他Layer2协议，Plasma，Metis，还有利用博弈机制和AI的Truebit等，都在探索以太坊的扩容最优解。

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