TL;DR: Ein Rollup ist eine Layer-2-Skalierungslösung, bei der Transaktionen auf einer separaten Chain ausgeführt und anschließend Hunderte oder Tausende davon zu einem einzigen komprimierten Batch „zusammengefasst“ werden, der zur Überprüfung und dauerhaften Speicherung an Layer 1 übermittelt wird. Der Rollup übernimmt die Hauptlast der Transaktionsausführung, während Layer 1 für Sicherheit sorgt, indem er Nachweise überprüft und Transaktionsdaten speichert. Diese Architektur bietet einen deutlich höheren Durchsatz und niedrigere Gebühren, während sie gleichzeitig die Sicherheitsgarantien des zugrunde liegenden Layer 1 übernimmt. Die beiden Haupttypen sind optimistische Rollups (die davon ausgehen, dass Transaktionen gültig sind, sofern sie nicht angefochten werden) und ZK-Rollups (die kryptografische Korrektheitsnachweise liefern).

Die einfache Erklärung
Stellen Sie sich einen Rollup wie einen Lehrer vor, der Prüfungen benotet. Anstatt dass der Schulleiter (L1) jede einzelne Prüfung separat bewertet, benotet der Lehrer (Rollup) alle Prüfungen, fasst die Ergebnisse in einem zusammenfassenden Bericht zusammen und legt diesen Bericht dem Schulleiter zur Überprüfung vor. Der Schulleiter überprüft, ob der Bericht korrekt ist (entweder, indem er dem Lehrer vertraut, sofern niemand Einwände erhebt, oder indem er einen mathematischen Nachweis überprüft), und legt ihn dann als offizielles Dokument ab. Der Schulleiter muss nur eine Zusammenfassung prüfen statt Hunderte von Einzelprüfungen, was den Arbeitsaufwand drastisch reduziert.
In der Blockchain-Terminologie reichen Nutzer Transaktionen beim Rollup ein. Der Rollup führt diese aus, berechnet die daraus resultierenden Zustandsänderungen, fasst alles zu einem Batch zusammen und übermittelt diesen Batch an L1, entweder zusammen mit einem Betrugsnachweis (optimistisch) oder einem Gültigkeitsnachweis (ZK). L1 überprüft den Batch und speichert ihn dauerhaft. Eine L1-Transaktion steht nun für Hunderte oder Tausende von L2-Transaktionen.

Wie Rollups im Hintergrund funktionieren
Der Lebenszyklus eines Rollups folgt einer klaren Abfolge. Nutzer reichen Transaktionen im L2-Netzwerk ein, wo sie vom Sequenzer des Rollups erfasst werden. Der Sequenzer ordnet die Transaktionen, führt sie unter Berücksichtigung des aktuellen Zustands aus und erzeugt L2-Blöcke. In regelmäßigen Abständen komprimiert der Sequenzer einen Stapel von L2-Blöcken zu einer kompakten Darstellung und übermittelt diese an die L1-Kette.
Der an L1 übermittelte Batch enthält zwei wesentliche Komponenten: die Transaktionsdaten (bzw. eine komprimierte Version davon) und ein State Commitment (das behauptete Ergebnis der Ausführung dieser Transaktionen). Die Transaktionsdaten sind von entscheidender Bedeutung, da sie es jedem ermöglichen, den L2-Zustand unabhängig zu rekonstruieren. Darin liegt die Sicherheitsgarantie: Selbst wenn der Rollup-Betreiber nicht mehr existiert, kann jeder die Daten aus L1 auslesen und den korrekten Zustand berechnen.
Bei optimistischen Rollups wird davon ausgegangen, dass die State-Commitment-Angabe korrekt ist, sofern sie nicht innerhalb einer Einspruchsfrist (in der Regel 7 Tage) angefochten wird. Wenn ein Einspruchsteller durch Vorlage eines Betrugsnachweises belegt, dass die Angabe falsch ist, wird der fehlerhafte Batch rückgängig gemacht. Bei ZK-Rollups wird die State-Commitment-Angabe von einem Gültigkeitsnachweis begleitet – einem kryptografischen Nachweis, dass der Zustandsübergang korrekt berechnet wurde. Der L1-Smart-Contract überprüft diesen Nachweis on-chain und liefert so sofortige mathematische Gewissheit.

Warum Rollups die vorherrschende Skalierungsstrategie sind
Rollups haben sich zur vorherrschenden L2-Architektur entwickelt, da sie von allen Skalierungsansätzen die stärksten Sicherheitsgarantien bieten. Im Gegensatz zu Sidechains, die über eigene, unabhängige Validator-Sätze verfügen, beziehen Rollups ihre Sicherheit vollständig aus L1. Da die Transaktionsdaten auf L1 veröffentlicht werden, können Nutzer jederzeit zu L1 zurückkehren – selbst wenn der Rollup-Betreiber böswillig handelt oder offline ist. Diese Eigenschaft des „garantierten Ausstiegs“ macht Rollups zu einer vertrauenswürdigen Lösung für Anwendungen mit hohen Werten.
EthereumDie Roadmap von Ethereum hat ausdrücklich eine „rollup-zentrierte“ Skalierungsstrategie verabschiedet. Anstatt den Durchsatz von L1 direkt zu erhöhen (was die Dezentralisierung beeinträchtigen würde), optimiert „ Ethereum “ L1 dahingehend, dass es die bestmögliche Datenverfügbarkeits- und Abwicklungsschicht für Rollups darstellt. EIP-4844 (Proto-Danksharding), das im März 2024 eingeführt wurde, führte Blob-Transaktionen ein, die die Kosten für das Hochladen von Daten auf L1 drastisch senkten und Rollup-Transaktionen damit noch kostengünstiger machten.

Wie „ Quicknode “ Rollups unterstützt
Quicknode bietet eine native Infrastruktur für alle wichtigen Rollup-Netzwerke, darunter Arbitrum, Optimism, Base, zkSync, StarkNet, Scroll und Polygon zkEVM. Auf jedes Rollup kann über die Standard-RPC-Schnittstelle von Quicknode zugegriffen werden, wobei sowohl Vollzugriff als auch Zugriff auf Archivdaten möglich ist. Quicknode Streams unterstützt das Streaming von Echtzeit- und historischen Daten aus Rollup-Netzwerken, sodass Entwickler auf L2 dieselben Datenpipelines und dieselbe Indizierungsinfrastruktur aufbauen können, die sie auch auf L1 verwenden.
Optimistic vs. ZK-Rollups: Was ist der Unterschied?
Die beiden vorherrschenden Rollup-Modelle unterscheiden sich darin, wie sie Layer 1 davon überzeugen, dass ihre Batches gültig sind. Optimistische Rollups gehen von der Gültigkeit aus und lassen Anfechtungen zu, während ZK-Rollups die Gültigkeit im Voraus nachweisen. Weitere Einzelheiten finden Sie in unserem ausführlichen Vergleich zwischen optimistischen und ZK-Rollups.
Dimension | Optimistischer Rollup | ZK-Rollup |
|---|---|---|
Validitätsmodell | Gilt als gültig, sofern kein stichhaltiger Betrugsnachweis dagegen spricht | Jede Charge wird mit einem Gültigkeitsnachweis ausgeliefert |
Rückzug auf L1 | Langsam, nach einer Einspruchsfrist von etwa 7 Tagen | Sobald die Richtigkeit des Nachweises überprüft wurde, geht es schnell |
Nachweiskosten | Gering – Proofs werden nur im Streitfall generiert | Darüber hinaus wird für jeden Stapel ein Nachweis erstellt. |
Worin unterscheidet sich ein Rollup von einer Sidechain?
Ein Rollup übermittelt seine Transaktionsdaten und Zustandsverpflichtungen an Layer 1 und übernimmt dessen Sicherheit, sodass Nutzer jederzeit aussteigen können, selbst wenn sich der Betreiber nicht ordnungsgemäß verhält. Eine Sidechain verfügt über einen eigenen, unabhängigen Konsensmechanismus und eine eigene Validatorengruppe, sodass ihre Sicherheit nur so stark ist wie die des jeweiligen separaten Netzwerks. Aus diesem Grund gelten Rollups als Layer-2-Lösungen, Sidechains hingegen nicht. Der Sequenzer, der die Rollup-Transaktionen ordnet, unterliegt zudem den Einschränkungen von Layer 1, im Gegensatz zur Validatorengruppe einer Sidechain.
Sind Rollups sicher?
Ja, wenn sie Daten an Layer 1 übermitteln. Da die Transaktionsdaten auf L1 gespeichert sind, kann jeder den Rollup-Zustand rekonstruieren und eine Auszahlung erzwingen – genau diese Eigenschaft macht Rollups vertrauensminimiert. Die wichtigsten Einschränkungen sind zentralisierte Sequenzer und – bei optimistischen Rollups – die Verzögerung, bis eine Auszahlung auf L1 endgültig bestätigt ist.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Rollup, einfach ausgedrückt?
Ein Rollup ist eine Layer-2-Chain, die zahlreiche Transaktionen außerhalb der Hauptkette ausführt, diese zu einem einzigen Stapel zusammenfasst und diesen Stapel an Layer 1 übermittelt. Nutzer profitieren von schnelleren und kostengünstigeren Transaktionen, während sie sich in puncto Sicherheit und Datenverfügbarkeit weiterhin auf L1 verlassen können.
Was sind die beiden wichtigsten Arten von Rollups?
Optimistische Rollups, bei denen Batches als gültig gelten, solange sie nicht durch einen Betrugsnachweis angefochten werden, und ZK-Rollups, bei denen jedem Batch ein kryptografischer Gültigkeitsnachweis beigefügt wird. Optimistische Rollups sind derzeit einfacher und besser mit der EVM kompatibel, während ZK-Rollups eine schnellere Finalität und schnellere Auszahlungen bieten.
Warum setzt „ Ethereum “ auf Rollups?
Ethereum hat eine auf Rollups ausgerichtete Roadmap verabschiedet, da eine direkte Skalierung von Layer 1 die Dezentralisierung schwächen würde. Stattdessen optimiert sich „ Ethereum “ als Schicht für Datenverfügbarkeit und Abwicklung, während Rollups die Ausführung übernehmen. Durch EIP-4844-Blob-Transaktionen wurde das Posten von Rollup-Daten deutlich kostengünstiger.
Wie lange dauern Rollup-Auszahlungen?
Auszahlungen bei ZK-Rollups können innerhalb von Minuten bis zu einigen Stunden abgeschlossen sein, sobald der Gültigkeitsnachweis auf Layer 1 überprüft wurde. Auszahlungen bei optimistischen Rollups dauern aufgrund des betrugssicheren Challenge-Fensters in der Regel etwa 7 Tage, wobei Brücken von Drittanbietern gegen eine Gebühr schnellere Auszahlungen ermöglichen können.
Welche Netzwerke sind Rollups?
Zu den wichtigsten Rollups zählen „ Arbitrum “, „ Optimism “ und „ Base “ (optimistisch) sowie „ zkSync “, „ StarkNet “, „ Scroll “ und „ Polygon zkEVM“ (ZK). Alle werden über „ Ethereum “ abgerechnet und sind über die Standard-RPC-Infrastruktur zugänglich.
Weiterführende Literatur
Einführung in „ Ethereum “ Rollups – Quicknode Leitfaden
Grundlegendes zu Rollups – Quicknode Leitfaden
Welches Rollup-Framework sollten Sie verwenden? – Quicknode Leitfaden
Quicknode Core-API