Optimisitic Rollup 到底哪里不如 ZK Rollup？_TIMI

原用標題：《OptimisticRollups的勝負手》

作者：IOBCCapital

Vitalik在2021年曾說：

Ingeneral,myownviewisthatintheshortterm,optimisticrollupsarelikelytowinoutforgeneral-purposeEVMcomputationandZKrollupsarelikelytowinoutforsimplepayments,exchangeandotherapplication-specificusecases,?butinthemediumtolongtermZKrollupswillwinoutinallusecasesasZK-SNARKtechnologyimproves.

現在名聲最響的ZKRollups項目都還沒有發幣，比如zkSync、StarkEX、StarkNet、Aztec?等，而OptimisticRollup的絕代雙驕中Optimism的代幣已經在各大主流交易所流通交易，而且最近隨著加息落地、ETH2.0臨近、OP空投的拋壓盤消化殆盡等各方面因素影響，OP價格也有不錯的表現。面對這強勢的幣價表現，許多人不由得就會想問：OP到底哪里不如ZK？

Chainlink：已于Optimism網絡集成ZIL/USD喂價功能:金色財經報道，據Chainlink官方推特表示，目前已在Optimism網絡上集成ZIL/USD喂價功能，旨在圍繞ZilliqaToken構建更安全的DeFi市場。以保護Web3項目免受數據操縱攻擊和閃崩等異常事件的影響。

此外，Chainlink還在社交媒體上披露了近期在氣候變化方面的相關工作，包括與Hyphen、dCimate DAO和Coorest合作參與制定全球碳信用標準、添加更強大的激勵模型，同時補充有效的氣候倡議。[2022/9/12 13:23:41]

我先列一下OptimisiticRollup與ZKRollup的幾個最關鍵的區別：

第一，安全性，ZKRollup優于OptimisticRollup。zkRollup提交給L1的新狀態隨附了Proofs，可繼承L1的安全保證；而OptimisticRollup提交給L1的新狀態沒有隨附證明，當TVL增長到一定量時，礦工可能被賄賂從而導致錯誤發生后的欺詐證明不被納入區塊中，繼而發生被盜風險；

Optimism的2.31億枚OP激勵基金現已開放申請:6月9日消息，以太坊二層擴容網絡Optimism的OP Stimpack（治理基金第一階段）現已開放申請，該2.31枚OP贈款計劃旨在資助OP生態系統中的建設者和項目，資金將通過TokenHouse投票分配。TokenHouse投票過程將以兩周為周期運行。投票周期1于6月9日至6月22日運行，將對Gov Fund第0階段提案進行投票，即將數百萬枚OP分配給自第一天以來一直在推動OP增長的項目；第2輪投票周期為6月23日至7月6日，將對新的Gov Fund第1階段提案進行投票。另外，Optimism還將3500萬枚OP投票權委托給整個生態系統中的數十個個人和團體。5月初，Optimism宣布建立為Optimism上項目提供資金的基金OP Stimpack，Optimism將為該基金分配2.31億枚OP，并將啟動面向建設者的空投。首先將通過項目的TVL以及每日交易量決定項目可以申領的OP代幣數量，之后將向任何符合Optimism愿景的項目開放，該階段將在首輪追溯空投發放后啟動。[2022/6/9 4:14:31]

第二，拓展性，ZKRollup優于OptimisticRollup。Optimistic的實際吞吐量上限為500TPS，而ZK超過2000TPS，StarkEx甚至可達到9000TPS；

veDAO推出基于Optimism的DEX Velodrome，并將進行空投:4月22日消息，曾在 Fantom 生態活躍的項目團隊 veDAO 在社交媒體發文表示，將推出基于 Optimism 的 DEX Velodrome，并將進行空投。該項目以 Solidly 為模板，經濟模型由 VELO Token 和 veNFT 提供支持。其中 VELO 總量的 65% 分配給社區，并將向 WeVE 持有者、Optimism 用戶以及 DeFi 用戶和流動性提供者進行空投。[2022/4/22 14:41:19]

第三，可驗證最終性，ZKRollup優于OptimisticRollup。zkRollup的最終確定性時間很短，比如zkSync是10分鐘；而OptimisticRollup的最終確定性時間最少為一周。兩者相比資本效率相差很大；

第四，EVM兼容性，OptimisticRollup優于ZKRollup。OptimisticRollup兼容EVM，他們可以非常快速、便捷地將現有的EthereumLayer1上的各種Dapps吸引過去，所以目前OptimisticRollup系列的Layer2項目的TVL排名靠前。不過，隨著zkVM的研發，OptimisticRollup的這個優勢也將被削弱。

Optimism當前獨立地址累計超13萬:金色財經消息，據Dune Analytics的數據顯示，截至4月19日，Optimism的獨立地址數量達到了135341個，Optimism當日鏈上交易次數為49401次，本月日均交易次數約為46660次，較上月的日均交易次數增長了9512次，月環比增幅約為25.61%。[2022/4/20 14:36:25]

要搞清楚為什么Optimistic安全性不如ZK、資本效率低，需要了解OptimisticRollup的工作原理，接下來以ArbitrumRollup為例：

ArbitrumRollup是一種OptimisticRollup。其基本架構如下圖：

Arbitrum是作為Ethereum的Layer2協議，EthBirdge是Arbitrum鏈中正在發生的事情的最終權威來源，也需要維護鏈的Inbox/Outbox。Aribtrum的執行環境是AVM，AVM的設計起點是EVM，在許多方面都沒有改變，所以Arbitrum支持EVM編寫或編譯的程序。OffchainLabs給Arbitrum編寫的操作系統是ArbOS，ArbOS為智能合約提供了與EVM兼容的執行環境，所以ArbOS這個操作系統中可以運行EVM兼容的Dapps，也就意味著Ethereum鏈上的各種Dapps可以直接遷移過來。

Optimism 宣布取消白名單，將完全開放部署應用程序權限:12月17日消息，Optimism今日宣布已取消白名單，從今日起任何人都可在Optimism系統上自由部署合約、構建應用程序，未來升級將保留所有狀態、交易歷史和事件數據。Optimism官方表示：“取消白名單加上EVM 等效升級的完成意味著 Optimism 比以往任何時候都更容易獲得。權力下放是一個具有挑戰性且循序漸進的過程。無需許可的合約部署使我們離真正開放、可訪問、積極的以太坊愿景更近了一步。”

11月，Optimism 宣布正式上線 EVM （以太坊虛擬機）等效性，簡化了開發者的開發過程以及降低交易費用。[2021/12/17 7:45:26]

Arbitrum在ArbitrumRollup鏈上發生的所有交易都是記錄在Rollup鏈上的。在Arbitrum上執行交易也需要ETHGasFee，但比Layer1上更便宜很多。提交到Ethereum鏈上的是原始交易數據，合約的計算執行和存儲是在ArbitrumRollup鏈上。優化交易壓縮以最大限度地減少需要在Ethereum鏈上發布的內容，對于Layer2降低成本和提高吞吐量至關重要。對于不攜帶自己的Calldata的簡單轉賬交易，基準測試表明：Arbitrum允許每秒最多4500筆轉賬交易。

如何達成共識？

ArbitrumRollup是一種樂觀的Rollup，也就是說先默認大家都是誠實的，所以在發布斷言時，不要求隨附證明其有效性。而是采取欺詐證明的機制來確保Layer2網絡的正確共識。

Arbitrum的欺詐證明：當斷言在鏈上發布時，做出該斷言的驗證者會發布保證金，并且有一個時間窗口，如果他們認為這是錯誤的，任何人都可以發布自己的保證金并質疑斷言。在挑戰窗口期，斷言者和挑戰者可以來回交互協議，鏈上合約充當協議的裁判。最后，裁判確定一方提出了虛假索賠，沒收保證金來懲罰該方。

那么Arbitrum究竟是怎么解決挑戰期內的爭議的？

核心是交互式證明。這其實是一種對爭議做細化剖析，來尋找關鍵爭議點，并通過Layer1Referee來判斷的方案。

舉例說明：假設Alice提交了一個斷言，而Bob不同意并發起了挑戰。如果Alice的聲明涵蓋了N個執行步驟，則她發布兩個大小為N/2的聲明，它們結合起來產生她的初始N步聲明，然后Bob選擇Alice的N/2步聲明中的一個來挑戰。現在爭議的規模已經減少了一半。這個過程繼續進行，在每個階段將爭議減半，直到他們對一個執行步驟產生分歧。將爭議縮小到一個步驟時，L1裁判才需要通過查看指令實際執行的操作以及Alice關于它的聲明是否正確來解決爭議。

Arbitrum采用的交互式證明與EthereumLayer1采用的重新執行交易相比，區別在于：重新執行交易是需要模擬整個交易的執行，而交互式證明是讓Alice和Bob兩個人自己把爭議縮小到一個步驟，從而使得L1裁判只需要模擬1個交易的執行。Arbitrum和Optimism的區別也體現在爭議的解決上，Optimism是把整個有問題的交易都通過EVM運行。

由上可知，OptimisticRollups之所以安全性不如ZK、資本效率低，關鍵在于證明機制不同。

回歸到擴容的初心，相對于以太坊L1的性能，OptimisticRollup其實已經實現了擴容的主要目的，而且因為OptimisticRollups有EVM兼容的優點，發展情況還不錯。在Layer2項目的TVL排行榜上，OptimisticRollups的絕代雙驕Arbitrum和Optimism分別以2.48B和1.04B的TVL位列前2。Arbirum生態入駐了21種分類的249個應用協議，Optimism生態也有179個項目。

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