乐观vs零知识汇总：Layer2扩容方案深度对比

区块链扩容方案：乐观型与零知识型汇总

加密货币和区块链的日益普及，促使开发者寻求改进系统能力以应对日益增长的需求，从而实现扩容。分片、侧链、状态通道和汇总是几种扩容方法。区块链汇总将某些交易流程卸载到辅助链，同时将交易数据存储在主 Layer 1 区块链上。本文探讨了加密货币领域中两种类型的汇总：乐观型汇总和零知识型汇总。

引言

由于加密货币需求的增长，一些区块链的能力已达到极限，可能导致网络拥塞和高昂的交易成本。为了解决这个问题，正在开发和测试各种扩容解决方案以提高交易吞吐量和速度。这些解决方案可分为两类：Layer 1 和 Layer 2。

Layer 1 扩容方案（如分片）直接对主区块链（也称为基础链或 Layer 1 区块链）进行更改。Layer 2 扩容方案则运行在 Layer 1 区块链之上。Layer 2 扩容方案的例子包括状态通道、侧链和区块链汇总。

区块链汇总旨在实现高吞吐量和低成本，通过捆绑交易和减少数据大小来提高交易处理和存储效率，从而解决许多流行区块链面临的问题。

什么是区块链汇总？

汇总是一种 Layer 2 解决方案，它将交易数据捆绑起来并将其从主链（或 Layer 1 区块链）转移出去。然后在链下执行交易，同时资产保存在链上智能合约中。交易数据将在完成后发送回主区块链。

理论上，任何 Layer 1 解决方案都可以实现汇总以提高吞吐量的交易效率。通过汇总，区块链可以在特定时间段内增加处理和记录的交易数量。

目前，汇总主要分为两种类型：乐观型汇总和零知识型汇总（zk-rollups）。

什么是乐观型汇总？

乐观型汇总是一种通过将多个交易捆绑成批次并在链下处理来提高交易输出的协议。之后，交易数据将使用数据压缩技术记录在主链上，从而降低成本并提高速度。乐观型汇总可以将可扩展性提高 10 到 100 倍。

乐观型汇总如何验证交易？

为了提高效率，交易默认有效。你可能会疑惑这是否会以牺牲安全性为代价来换取交易处理速度。然而，乐观型汇总使用欺诈证明机制，并设有一个争议解决期，称为“挑战期”。在此期间，任何监控汇总的人都可以提交挑战，通过欺诈证明来验证交易是否已准确处理。

如果发现该批次存在错误，汇总协议将通过重新执行错误交易并更新区块来纠正它们。批准错误交易执行的各方将受到惩罚。

乐观型汇总的局限性

虽然没有交易验证过程，但存在 zk-rollups 没有的挑战期，这增加了交易完成所需的时间。乐观型汇总链的最终确定性也低于 zk-rollups。最终确定性衡量的是用户必须等待多长时间才能获得合理的保证，交易不会被撤销或更改。乐观型汇总的提款会延迟，因为在资金可以释放之前，挑战期需要过去。相比之下，zk-rollups 的提款会在 zk-rollups 智能合约验证有效性证明后立即生效。

有些人还认为乐观型汇总不如 zk-rollups 高效。对于乐观型汇总，必须将所有交易数据发布到链上才能完成交易。而对于零知识型汇总，链上只需要有效性证明。

什么是 zk-Rollup？

零知识型汇总是一种将交易捆绑成批次并在主链外执行的协议。对于每个批次，zk-rollup 运营商将在批次中的交易执行后提交所需更改的摘要。运营商还承担生成有效性证明的额外角色，以证明更改的准确性。这些证明比交易数据小得多；因此，验证它们更快且更便宜。

在以太坊上，zk-rollups 在将交易写入以太坊作为 calldata 时，通过压缩技术减少交易数据，从而有效降低用户费用。

zk-Rollup 如何验证交易？

zk-rollups 使用零知识证明 (ZKP) 来验证交易。ZKP 由称为证明者的人使用，他们想要说服另一方（称为验证者）他们拥有知识，从而验证交易。

工作原理如下：

1. 证明者提供只有他们才能生成的数学证明。
2. 验证者使用此数学证明来验证交易的有效性。
3. 信息可以在不向验证者透露内容的情况下获得有效性证明。

zk-Rollup 的优势

如果正确实施，zk-rollups 可以为用户提供高水平的安全性。有助于提高安全性的一个关键特性是使用零知识有效性证明。它们确保网络只能在有效状态下运行，并且运营商无法窃取用户资金或以任何方式破坏系统。

zk-rollups 的另一个好处是用户无需监控网络。zk-rollups 将所有数据存储在链上，并需要有效性证明。因此，运营商无法作弊，用户不必担心网络行为不端。此外，zk-rollups 允许用户将资金提取到主网，而无需与运营商合作，通过数据可用性证明代币所有权。

与乐观型汇总类似，zk-rollups 也实现了链下执行机制以提高交易执行速度。

zk-Rollup 与乐观型汇总的区别

以下是乐观型汇总和 zk-rollups 区别总结：（此处应插入表格比较乐观型和零知识型汇总的差异，由于无法处理表格，故省略）

零知识型和乐观型汇总的未来

零知识型和乐观型汇总的未来仍然是一个未知数。随着越来越多的人采用加密货币和区块链，汇总可能在提高区块链效率方面发挥至关重要的作用。区块链可能会继续测试各种扩容解决方案，包括分片、汇总和 Layer 0。我们也可能会看到新的解决方案被创建和实施，或者与汇总一起使用，或者取代汇总。

结语

由于加密货币的需求增加并超过了当前区块链的极限，许多人提出了不同的扩容解决方案。在本文中，我们检查了乐观型汇总和 zk-rollups 这两种汇总之间的内在差异。随着汇总不断经受考验，我们最终可能会看到一种更优的类型，这可以帮助我们实现大规模采用的可扩展性。