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Optimistic vs. ZK-Rollups
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Optimistic RollupZK-Rollup
TL;DR: Optimistische und ZK-Rollups skalieren Layer 2 auf sehr unterschiedliche Weise. Optimistische Rollups senden Statusaktualisierungen an Layer 1 und gehen davon aus, dass diese gültig sind, sofern sie nicht innerhalb eines siebentägigen Zeitfensters für Betrugsnachweise angefochten werden. ZK-Rollups fügen jeder Aktualisierung einen kryptografischen Gültigkeitsnachweis bei, den Layer 1 sofort überprüft, sodass es keine Anfechtungsfrist gibt. Optimistische Rollups sind einfacher, EVM-kompatibler und derzeit ausgereifter. ZK-Rollups bieten schnellere Finalität, near – sofortige Auszahlungen und eine bessere langfristige Effizienz. Der Preis dafür ist eine aufwendigere Beweisgenerierung und – historisch gesehen – eine schwächere EVM-Kompatibilität, wobei sich dieser Rückstand jedoch rasch verringert. Entscheiden Sie sich je nachdem, was für Sie wichtiger ist: Kompatibilität und Ausgereiftheit heute oder schnellere Finalität und ein zukunftssicheres Design.
Die einfache Erklärung
Stellen Sie sich zwei Sicherheitssysteme an Flughäfen vor.
Der optimistische Ansatz funktioniert ähnlich wie beim TSA PreCheck. Die Passagiere gelten als vertrauenswürdig und können zügig durch die Kontrolle gehen, doch bei stichprobenartigen Kontrollen werden eventuelle Probleme nachträglich aufgedeckt. Wird bei jemandem ein verbotenes Gegenstand entdeckt, wird der Prozess umgekehrt.
Der ZK-Ansatz funktioniert wie ein Ganzkörperscanner. Jeder Passagier wird kontrolliert, bevor er passieren darf, sodass man sofort und mit mathematischer Gewissheit weiß, dass alles in Ordnung ist.
Beide erreichen dasselbe Ziel (Sicherheit) auf unterschiedliche Weise. PreCheck (optimistisch) ist schneller und einfacher, weist jedoch eine Verzögerung bis zur vollständigen Freigabe auf. Der Scanner (ZK) führt die Überprüfung sofort durch, erfordert jedoch fortschrittlichere Technologie.
So funktionieren Optimistic Rollups
Bei einem optimistischen Rollup führt der Sequenzer Transaktionen auf L2 aus und überträgt die daraus resultierende Zustandsaktualisierung an L1. Das Schlüsselwort lautet „optimistisch“: Das System geht davon aus, dass die Aktualisierung korrekt ist, und fährt fort, ohne sie sofort zu überprüfen. Diese Annahme macht das Verfahren schnell und kostengünstig, da L1 nicht jede Transaktion erneut ausführen oder überprüfen muss.
Sicherheit entsteht durch den Anfechtungsprozess. Nach der Veröffentlichung eines Updates gibt es ein Anfechtungsfenster, das auf Arbitrum und Optimism in der Regel 7 Tage lang besteht. Während dieses Zeitraums kann jeder, der der Meinung ist, dass das Update fehlerhaft ist, einen Betrugsnachweis einreichen. Ein Betrugsnachweis zeigt, dass die Ausführung der Transaktionen zu einem anderen Ergebnis führt als vom Sequenzierer angegeben. Ist der Nachweis gültig, wird das fehlerhafte Update rückgängig gemacht und der unehrliche Sequenzierer bestraft.
In der Praxis bedeutet dies eine Auszahlungsverzögerung von 7 Tagen. Um Vermögenswerte von einem optimistischen Rollup zurück auf L1 zu übertragen, muss man abwarten, bis das Challenge-Fenster geschlossen ist, bevor die Auszahlung endgültig abgeschlossen wird. Brücken von Drittanbietern ermöglichen schnellere Auszahlungen, indem sie die Liquidität vorstrecken, doch die Abwicklung durch das Protokoll dauert weiterhin 7 Tage.
Zu den wichtigsten optimistischen Rollups gehören:
Arbitrum, die größte L2-Plattform gemessen am TVL
Optimism, auf dem der OP Stack basiert, der von Base, Mode, Zora und anderen Blockchains genutzt wird
Base, betrieben von Coinbase
So funktionieren ZK-Rollups
In einem ZK-Rollup führt der Sequenzer Transaktionen auf L2 aus und generiert einen kryptografischen Gültigkeitsnachweis (einen Zero-Knowledge-Proof, wie beispielsweise einen ZK-SNARK oder ZK-STARK). Der Nachweis belegt mathematisch, dass die Zustandsänderung korrekt berechnet wurde. Er wird zusammen mit der Zustandsaktualisierung an L1 übermittelt. Ein L1-Smart-Contract überprüft den Nachweis anschließend on-chain, was schnell und kostengünstig ist (einige hunderttausend Gas).
Da der Nachweis die Korrektheit der Aktualisierung garantiert, ist kein Challenge-Fenster erforderlich. Der Status ist endgültig, sobald L1 den Nachweis verifiziert hat. Auszahlungen von ZK-Rollups an L1 können innerhalb von Minuten bis Stunden abgeschlossen sein – also in der Zeit, die für die Erstellung und Übermittlung des Nachweises benötigt wird – statt in 7 Tagen.
Der Nachteil ist die Komplexität:
Die Erstellung von ZK-Beweisen erfordert hohen Rechenaufwand und spezielle Hardware.
Das Verifizieren verursacht eine Verzögerung, bevor ein Stapel abgeschlossen ist.
Eine vollständige EVM-Kompatibilität ist schwierig, da die EVM nicht mit Blick auf Zero-Knowledge-Beweise entwickelt wurde.
Bei den frühen ZK-Rollups mussten Entwickler ihre Smart Contracts in benutzerdefinierten Sprachen neu schreiben. Moderne zkEVMs (zkSync -Ära, Polygon zkEVM, Scroll) unterstützen nun Solidity, wobei der Grad der Kompatibilität variiert.
Zu den wichtigsten ZK-Rollups zählen zkSync Era, StarkNet (das Cairo anstelle von Solidity verwendet), Scroll sowie Polygon zkEVM.
Die Wahl zwischen beiden
Entscheiden Sie sich für optimistische Rollups, wenn Sie Folgendes benötigen:
Höchste EVM-Kompatibilität heute
Zugang zum größten L2-Ökosystem und zur größten Liquidität
Die einfachste Entwicklererfahrung: Bereitstellung bestehender Solidity-Verträge mit nur wenigen Änderungen
Und man kann sich mit Auszahlungsfristen von 7 Tagen abfinden oder Brücken nutzen, um schneller auszusteigen
Entscheiden Sie sich für ZK-Rollups, wenn Sie Folgendes benötigen:
Schnelle L1-Finalität und „ near “-Sofortauszahlungen
Stärkere Sicherheitsgarantien, die auf mathematischen Grundlagen statt auf wirtschaftlichen Anreizen beruhen
Bessere langfristige Effizienz durch Verbesserungen bei ZK-Beweisen
Und Ihr „ equipe “ ist mit der aktuellen zkEVM-Kompatibilität kompatibel.
In der Praxis spielt die Wahl bei vielen Apps eine immer geringere Rolle. Beide Arten werden ständig verbessert, und die L2s nähern sich gemeinsamen Standards und Interoperabilität an. Viele Teams stellen ihre Anwendungen gleichzeitig auf mehreren L2s bereit.
Was ist der Hauptunterschied zwischen optimistischen und ZK-Rollups?
Beide Rollup-Typen führen Transaktionen außerhalb der Blockchain durch und senden die Daten anschließend an Ethereum zurück, doch sie weisen ihre Korrektheit auf unterschiedliche Weise nach. Optimistische Rollups gehen davon aus, dass Transaktionen gültig sind, und nutzen ein „Fraud-Proof-Fenster“, um Betrugsversuche aufzudecken. ZK-Rollups weisen die Gültigkeit im Voraus durch einen kryptografischen Nachweis nach, sodass Layer 1 jedem Batch sofort vertrauen kann. Diese eine Designentscheidung wirkt sich, wie die Tabelle zeigt, auf die Finalität, die Auszahlungsgeschwindigkeit, die Kosten und die Kompatibilität aus.
Dimension
Optimistische Rollups
ZK-Rollups
Verifizierungsverfahren
Betrugsnachweise (als gültig angenommen)
Gültigkeitsnachweise (Gültigkeit nachweisen)
Rückzug auf L1
Etwa 7 Tage
Minuten bis Stunden
Sicherheitsmodell
Wirtschaftlich, herausforderungsorientiert
Kryptografisch, mathematisch fundiert
EVM-Kompatibilität
Heute sehr hoch
Verbessert sich, variiert je nach zkEVM
Nachweiskosten
Gering, es müssen keine Proofs generiert werden
Je höher, desto rechenintensiver ist die Beweiserzeugung
Beispiele
Arbitrum, Optimism, Base
zkSync Era, StarkNet, Scroll
Wenn Sie sich mit diesem Thema noch nicht auskennen, sollten Sie zunächst klären, was ein „Rollup“ ist und wie es in eine umfassendere Layer-2-Blockchain eingebunden ist, bevor Sie die beiden Konzepte im Detail miteinander vergleichen.
Was bietet eine schnellere Finalität: optimistische Rollups oder ZK-Rollups?
ZK-Rollups erreichen die Finalität auf Layer 1 schneller. Ein Gültigkeitsnachweis garantiert die Korrektheit des Batches, sodass der Zustand feststeht, sobald Ethereum den Nachweis überprüft hat – oft innerhalb von Minuten bis Stunden. Bei optimistischen Rollups muss das etwa siebentägige Challenge-Fenster abgewartet werden, bevor eine Auszahlung auf L1 vollständig abgewickelt ist, auch wenn die Transaktion auf L2 sofort erfolgt. Dies ergibt sich direkt aus der Art und Weise, wie jedes System die Finalität der Blockchain handhabt.
Sind ZK-Rollups sicherer als optimistische Rollups?
Sie bieten unterschiedliche Arten von Sicherheit, nicht unbedingt mehr oder weniger. ZK-Rollups beziehen ihre Sicherheit aus der Kryptografie: Ein gültiger Nachweis bedeutet, dass die Zustandsänderung korrekt ist. Optimistische Rollups beziehen ihre Sicherheit aus wirtschaftlichen Anreizen und der Annahme, dass mindestens eine ehrliche Partei während des Challenge-Fensters einen Betrugsnachweis vorlegt. Beide gelten als sicher, wenn sie korrekt implementiert sind. Beide sind zudem weiterhin von einem Sequenzer abhängig, an dessen Dezentralisierung die Teams derzeit arbeiten.
Verbessern Rollups den Durchsatz der Blockchain?
Ja. Rollups sind derzeit die wichtigste Methode zur Skalierung v Ethereum . Sie bündeln viele L2-Transaktionen zu einer einzigen L1-Übermittlung, was den Durchsatz erhöht und die Kosten pro Transaktion senkt. Sowohl optimistische als auch ZK-Rollups verarbeiten weitaus mehr Transaktionen pro Sekunde als Layer 1 allein. Bei der Wahl zwischen beiden geht es also selten um die reine Kapazität. Es geht vielmehr um Finalität, Kosten und Kompatibilität. Unter „Durchsatz vs. Latenz“ erfahren Sie, wie sich diese beiden Kennzahlen unterscheiden.
Wie „ Quicknode “ beide Arten unterstützt
Quicknode bietet umfassende RPC-Unterstützung sowohl für optimistische als auch für ZK-Rollups. Arbitrum, Optimism, Base, zkSync, StarkNet, Scroll und Polygon zkEVM laufen alle auf derselben Plattform Quicknode und bieten dieselbe Entwicklererfahrung, dieselben SLAs und dieselben Tools. Quicknode Streams unterstützt das Daten-Streaming von beiden Rollup-Typen, und die erweiterten API-Methoden funktionieren bei beiden.
Häufig gestellte Fragen
Sind Optimistic Rollups günstiger als ZK-Rollups?
Optimistische Rollups vermeiden die Kosten für die Erstellung kryptografischer Nachweise, sodass ihr Nachweisaufwand geringer ist. ZK-Rollups benötigen mehr Rechenleistung zur Erstellung von Gültigkeitsnachweisen, können Daten jedoch kompakter an Layer 1 übermitteln. Die tatsächlichen Gebühren hängen vom jeweiligen Netzwerk und den Datenkosten ab, und beide Arten sind deutlich günstiger geworden, da sich die Verfügbarkeit von „ Ethereum “-Daten verbessert hat.
Warum gilt bei Optimistic Rollups eine Auszahlungsfrist von 7 Tagen?
Das 7-tägige Zeitfenster ist der Einspruchszeitraum, in dem jeder einen Betrugsnachweis gegen eine fehlerhafte Statusaktualisierung einreichen kann. Auszahlungen an Layer 1 werden erst nach Ablauf dieses Zeitfensters endgültig bestätigt, wodurch sichergestellt wird, dass genügend Zeit bleibt, um Betrugsfälle aufzudecken und rückgängig zu machen. Brücken von Drittanbietern können Liquidität vorstrecken, um schnellere Auszahlungen zu ermöglichen, doch die Abwicklung durch das zugrunde liegende Protokoll erfolgt erst nach Ablauf des Zeitfensters.
Was ist eine zkEVM?
Eine zkEVM ist eine ZK-Rollup-Virtual-Machine, die mit der Virtual Machine von „ Ethereum “ kompatibel ist und es Entwicklern ermöglicht, Standard-Solidity-Verträge zu implementieren und gleichzeitig von Gültigkeitsnachweisen zu profitieren. Implementierungen wie zkSync Era, Polygon zkEVM und Scroll bieten unterschiedliche Grade an EVM-Äquivalenz, und die Kompatibilitätslücke zu optimistischen Rollups wird immer kleiner.
Kann man denselben dApp-Code für beide Rollup-Typen verwenden?
Oftmals ja. Optimistische Rollups sind in hohem Maße EVM-kompatibel, sodass bestehende Solidity-Verträge in der Regel mit minimalen Änderungen bereitgestellt werden können. Moderne zkEVMs unterstützen ebenfalls Solidity, obwohl einige ZK-Rollups wie StarkNet eine eigene Sprache wie Cairo verwenden. Viele Teams stellen dieselbe Anwendung auf mehreren L2s beider Arten bereit.
Auf welchem Rollup-Typ sollte ich aufbauen?
Entscheiden Sie sich für optimistische Rollups, wenn Sie maximale EVM-Kompatibilität, das derzeit größte Ökosystem und den einfachsten Weg zur Bereitstellung bestehender Smart Contracts wünschen. Wählen Sie ZK-Rollups, wenn schnelle Finalität, „ near “-Sofortauszahlungen und kryptografische Sicherheit im Vordergrund stehen. Viele Anwendungen werden auf beiden Plattformen bereitgestellt, da sich die Ökosysteme auf gemeinsame Standards zubewegen.
