レイヤー2ロールアップの解読：ゼロ知識と楽観的アプローチが異なる理由

ブロックチェーンのスケーラビリティは、暗号の最大の課題の一つであり続けています。取引需要が急騰する中、ネットワークは混雑と高騰する手数料に直面しています。楽観的ロールアップとゼロ知識ロールアップという2つの競合するレイヤー2ソリューションは、この問題に対して異なる解決策を提供しており、それぞれ異なるトレードオフがあります。

ロールアップの概念：オンチェーン外での取引の移動

楽観的ロールアップとzkロールアップの両方は、同じ基本原則に基づいて動作します：トランザクションをバッチにまとめ、オフチェーンで実行し、次に圧縮データをメインのブロックチェーンに記録します。このアプローチは理論的に、ブロックチェーンがベースのレイヤー1プロトコルを変更することなく、10〜100倍のトランザクションを処理することを可能にします。

重要な違いは、彼らがどのように取引の有効性を証明するかにあります—その違いはすべてに波及します。

ゼロ知識アプローチ：先に証明し、後で質問する

ゼロ知識ロールアップは、取引の正確性を保証するために、妥当性証明と呼ばれる暗号学的証明を使用します。メカニズムは次のとおりです:

オペレーターはトランザクションを束ね、彼らだけが生成できる数学的証明を作成します。これは、トランザクションの詳細を明らかにすることなく、状態の変化が正しいことを証明するものです。この証明はブロックチェーンのスマートコントラクトに提出され、瞬時に検証されます。

これが重要な理由: 有効性証明は、生の取引データに比べて非常に小さいです。検証は迅速かつ安価です。ユーザーは証明の検証後に即座に資金を引き出すことができ、待機期間は必要ありません。

セキュリティ保証は優雅です：システムは有効な状態遷移のみを受け入れることができます。オペレーターは物理的に資金を盗んだり、データを操作したりすることはできません。ユーザーはネットワークを監視する必要がなく、数学がその作業を行います。

楽観的アプローチ：証明されるまで信頼する

楽観的ロールアップは、検証モデルを反転させます。取引はデフォルトで有効と見なされ、事前の証明は必要ありません。バッチは直接メインチェーンに投稿されます。

しかし、この「信頼第一」モデルには安全ネットが含まれています：チャレンジ期間は通常7日間(の間続きます)。この期間中、ロールアップを監視している誰でも、エラーを検出した場合は詐欺証明を提出できます。もしバッチが無効と判断された場合、プロトコルは問題のあるトランザクションを再実行し、悪意のある行為者に罰則を科します。

トレードオフ: トランザクションは、すべてのトランザクションが証明生成を必要とする場合よりも早く完了します。しかし、ユーザーは資金を引き出す前にチャレンジ期間を待たなければならず、これはzk-ロールアップと比較して重要な摩擦点です。

直接対決:主な違い

トランザクションの確定性: Zk-ロールアップが決定的な勝利を収めます。資金は、有効性証明が確認されるとすぐにアクセス可能です。オプティミスティック・ロールアップは、ユーザーが通常7日以上の全挑戦期間を耐える必要があり、流動性の移動に摩擦を加えます。

データ効率: Zk-ロールアップはオンチェーンでの有効性証明のみを必要とします。オプティミスティックロールアップはバッチを最終化するためにすべての取引データを投稿する必要があり、より多くのブロックチェーンスペースとガスを消費します。

ユーザーモニタリング: zkロールアップでは、全ての負担が数学にかかっています。ユーザーはリスクなしにオフラインになることができます。オプティミスティックロールアップでは、少なくとも一人の誠実な参加者が監視し、悪いバッチに異議を唱える準備をしている必要があります。参加が少ない場合、中央集権のリスクがあります。

証明生成の複雑さ: Zk-ロールアップは高度な暗号工学を必要とします。オプティミスティックロールアップは実装が簡単ですが、チェーンデータに対しては重くなります。

なぜ両方が存在するのか

どちらのソリューションも客観的に優れているわけではありません。Zk-ロールアップは、より速いファイナリティと強力な数学的保証を提供し、迅速な清算を必要とするアプリケーションに理想的です。オプティミスティックロールアップは、構築が簡単で開発者の摩擦が少なく、スケーリングインフラの迅速な展開を可能にします。

異なるブロックチェーンとアプリケーションは、両方のアプローチを引き続きテストするでしょう。暗号学的研究が進むにつれて、zk-ロールアップの効率は向上する可能性がありますが、オプティミスティックロールアップのシンプルさは、競争力を保つことを保証します。

次は何ですか？

スケーリングの状況は急速に進化しています。ロールアップを超えて、開発者はシャーディング、ステートチャネル、レイヤー0ソリューションを探求しています。採用が進むにつれて、ブロックチェーンは単一の勝者に賭けるのではなく、複数のスケーリングソリューションを同時に実装する可能性が高いです。

真の勝利条件：主流のユーザーがセキュリティや分散化を犠牲にすることなく、安価かつ迅速に取引できる技術の組み合わせ。