TL;DR
La crescente popolarità delle criptovalute e della blockchain ha portato gli sviluppatori a cercare un modo per espandersi migliorando la capacità di un sistema di soddisfare la crescente domanda. Sharding, sidechain, canali di stato e rollup sono alcuni approcci al ridimensionamento. I rollup blockchain scaricano determinati processi di transazione su una catena secondaria mentre archiviano i dati delle transazioni sulla blockchain principale di livello 1. In questo articolo, esploriamo i due tipi di rollup nello spazio crittografico: ottimistico e a conoscenza zero.
introduzione
A causa della crescente domanda di criptovalute, le capacità di alcune blockchain sono messe alla prova. Ciò potrebbe portare a una congestione della rete e a costosi costi di transazione. Per risolvere questo problema, vengono sviluppate e testate soluzioni di scalabilità per aumentare il throughput e la velocità delle transazioni. Tali soluzioni possono essere classificate in due gruppi: Layer 1 e Layer 2.
Le soluzioni di ridimensionamento di livello 1 come lo sharding apportano modifiche direttamente alla blockchain principale (nota anche come base o blockchain di livello 1). Le soluzioni di scalabilità di livello 2 vengono eseguite su una blockchain di livello 1. Esempi di soluzioni di scalabilità di livello 2 includono canali di stato, sidechain e rollup blockchain.
I rollup blockchain sono protocolli progettati per consentire un throughput elevato e costi inferiori. Mirano a risolvere il problema che molte blockchain popolari devono affrontare raggruppando le transazioni e riducendo le dimensioni dei dati per un’elaborazione e un’archiviazione delle transazioni più efficienti.
Cosa sono i rollup Blockchain?
I rollup sono una soluzione di livello 2 che raggruppa i dati delle transazioni e li trasferisce dalla catena principale (o blockchain di livello 1). L'esecuzione delle transazioni viene quindi eseguita off-chain, mentre le risorse sono conservate in uno smart contract on-chain. I dati della transazione verranno rispediti alla blockchain principale al termine.
In teoria, qualsiasi soluzione di livello 1 può implementare rollup per aumentare l'efficienza delle transazioni in termini di throughput. Con i rollup, una blockchain può aumentare il numero di transazioni elaborate e registrate entro un determinato intervallo di tempo.
Attualmente, esistono due tipi di rollup: rollup ottimistici e rollup a conoscenza zero, o zk-rollup.
Che cos'è un rollup ottimistico?
I rollup ottimistici sono protocolli che aumentano l'output delle transazioni raggruppando più transazioni in batch, che vengono elaborati off-chain. Successivamente, i dati della transazione vengono registrati sulla catena principale con tecniche di compressione dei dati che aiutano a ridurre i costi e ad aumentare la velocità. Secondo Ethereum, i rollup ottimistici possono migliorare la scalabilità da 10 a 100 volte.
In che modo i rollup ottimistici convalidano le transazioni?
Le transazioni sono valide per impostazione predefinita per aumentare l'efficienza. Potresti chiederti se ciò comprometterebbe la sicurezza a favore della velocità di elaborazione delle transazioni. Tuttavia, i rollup ottimistici utilizzano uno schema di prova delle frodi, con un periodo di risoluzione delle controversie noto come "periodo di sfida". All'interno di questo periodo, chiunque monitori il rollup può presentare una sfida per verificare se la transazione è stata elaborata accuratamente attraverso una prova di frode. .
Se si riscontra che quel batch presenta errori, il protocollo di rollup li correggerà rieseguendo le transazioni errate e aggiornando il blocco. Le parti che approvano operazioni errate per l'esecuzione saranno penalizzate.
Limitazioni dei rollup ottimistici
Sebbene non esista un processo di convalida delle transazioni, esiste un periodo di verifica che zk-rollups non prevede, il che aumenta il tempo necessario per la finalizzazione delle transazioni.
Anche la finalità delle catene con rollup ottimistici è inferiore a quella dei rollup zk. La definitività è la misura del tempo che un utente deve attendere per avere una ragionevole garanzia che le transazioni non verranno annullate o alterate. I prelievi sui rollup ottimistici vengono ritardati poiché il periodo di sfida deve scadere prima che i fondi possano essere rilasciati. Al contrario, i prelievi da zk-rollups hanno effetto non appena lo smart contract zk-rollups verifica la prova di validità.
Alcune persone considerano anche i rollup ottimistici meno efficienti dei rollup zk. Con i rollup ottimistici, tutti i dati delle transazioni devono essere pubblicati sulla catena per finalizzare le transazioni. Con le controparti zk, sulla catena sono richieste solo prove di validità.
Cos'è uno zk-Rollup?
I rollup a conoscenza zero sono protocolli che raggruppano le transazioni in batch da eseguire fuori dalla catena principale. Per ogni batch, un operatore zk-rollup invierà un riepilogo delle modifiche richieste una volta eseguite le transazioni nel batch. Gli operatori hanno un ruolo aggiuntivo nel produrre prove di validità per dimostrare che le modifiche sono accurate. Queste prove sono significativamente più piccole dei dati delle transazioni; quindi verificarli è più rapido ed economico.
Su Ethereum, gli zk-rollup riducono i dati delle transazioni tramite tecniche di compressione durante la scrittura delle transazioni su Ethereum come dati di chiamata, riducendo di fatto le tariffe per gli utenti.
In che modo gli zk-rollup convalidano le transazioni?
I rollup Zk utilizzano prove a conoscenza zero (ZKP) per convalidare le transazioni. Gli ZKP vengono utilizzati da qualcuno chiamato prover che vuole convincere un'altra parte, nota come verificatore, di possedere conoscenza, verificando così una transazione.
Ecco come funziona:
Il dimostratore fornisce una prova matematica che solo loro possono generare.
Il verificatore utilizza questa prova matematica per verificare la validità della transazione.
Le informazioni possono ricevere prova di validità senza rivelarne il contenuto al verificatore.
Vantaggi degli zk-rollup
Gli Zk-rollup possono offrire un elevato livello di sicurezza per gli utenti se implementati correttamente. Una caratteristica chiave che contribuisce a questa sicurezza è l’uso di prove di validità a conoscenza zero. Garantiscono che la rete possa funzionare solo in uno stato valido e che gli operatori non possano rubare i fondi degli utenti o corrompere il sistema in alcun modo.
Un altro vantaggio di zk-rollup è che gli utenti non hanno bisogno di monitorare la rete. I rollup Zk memorizzano tutti i dati sulla catena e richiedono prove di validità. Pertanto un operatore non può imbrogliare e gli utenti non devono preoccuparsi del comportamento scorretto della rete. Inoltre, gli zk-rollup consentono agli utenti di ritirare i propri fondi sulla rete principale senza dover collaborare con gli operatori dimostrando la proprietà del token tramite la disponibilità dei dati.
Similmente ai rollup ottimistici, anche gli zk-rollup implementano un meccanismo di esecuzione fuori catena per aumentare la velocità di esecuzione delle transazioni.
Differenze tra zk-Rollup e Rollup ottimistici
Di seguito è riportato un riepilogo delle differenze tra ottimistico e zk-rollup.
Qual è il futuro dei rollup ottimistici e a conoscenza zero?
Il futuro dei rollup ottimistici e a conoscenza zero è ancora un punto interrogativo. Man mano che sempre più persone adottano criptovalute e blockchain, i rollup possono svolgere un ruolo vitale nel migliorare l’efficienza della blockchain. Le blockchain continueranno probabilmente a testare varie soluzioni di scalabilità, tra cui sharding, rollup e layer 0. Potremmo anche vedere nuove soluzioni create e implementate, insieme o al posto dei rollup.
Pensieri conclusivi
Poiché la domanda di criptovalute è aumentata e ha ampliato i limiti delle attuali blockchain, molti hanno proposto diverse soluzioni di scalabilità. In questo articolo, abbiamo esaminato le differenze intrinseche tra due varietà di rollup, ottimistico e zk-rollup. Man mano che i rollup continuano a essere messi alla prova, alla fine potremmo vedere una varietà superiore che potrebbe aiutarci a raggiungere la scalabilità per l’adozione di massa.
Ulteriori letture
Soluzioni di scalabilità Blockchain Layer 1 e Layer 2
Spiegazione di zk-SNARK e zk-STARK
Che cos'è la prova a conoscenza zero e che impatto ha sulla Blockchain?
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