Leestijd: 7 min.

Overzicht

In de snel veranderende wereld van blockchain is schaalbaarheid een dringende behoefte geworden. Naarmate gedecentraliseerde applicaties (dApps) steeds populairder worden, heeft de vraag naar snelle, kosteneffectieve en schaalbare oplossingen geleid tot de opkomst van Layer 2-rollups. Rollups onderscheiden zich door hun vermogen om de transactiedoorvoer te verhogen zonder afbreuk te doen aan de veiligheid van de onderliggende Layer 1-keten, zoals Ethereum.

Deze gids biedt een uitgebreid overzicht van de essentiële concepten en configuraties voor het implementeren van roll-ups, waaronder de uitdaging op het gebied van schaalbaarheid, soorten Layer 2-oplossingen, opties voor gegevensbeschikbaarheid en aangepaste roll-up-frameworks. Of u nu een onderneming, een ontwikkelaar of een projectteam bent dat zich verdiept in Layer 2-roll-up-oplossingen, deze gids biedt u de basiskennis die u nodig hebt om weloverwogen beslissingen te nemen.

Wat je gaat doen

• Inzicht krijgen in de uitdaging op het gebied van schaalbaarheid van de blockchain en de rol van Layer 2-oplossingen
• Kom meer te weten over rollups, met de nadruk op Optimistic rollups en ZK rollups
• Ontdek blockchain-frameworks zoals de OP Stack, ZK Stack en Arbitrum Orbit
• Meer informatie over het instellen en configureren van roll-ups

De uitdaging van de schaalbaarheid van de blockchain

Een van de grootste uitdagingen bij blockchaintechnologie is het vinden van een evenwicht tussen decentralisatie, veiligheid en schaalbaarheid, wat vaak het ‘schaalbaarheidstrilemma’ wordt genoemd.

Traditionele Layer 1-blockchains, zoals Ethereum, zijn sterk gedecentraliseerd en veilig, maar kampen met schaalbaarheidsproblemen, wat leidt tot problemen zoals hoge transactiekosten en trage verwerkingstijden. Deze beperkingen kunnen de groei en acceptatie van blockchaintoepassingen belemmeren, vooral nu de vraag naar gedecentraliseerde diensten blijft stijgen. Om deze beperkingen aan te pakken, zijn Layer 2 (L2) - en Layer 3 (L3) -oplossingen ontwikkeld.

Wat zijn de L1-, L2- en L3-blockchainlagen?

• L1 (Laag 1): De basislaag van de blockchain (zoals Ethereum of Bitcoin), ook wel de afwikkelingslaag genoemd, waar transacties volledig beveiligd, gedecentraliseerd en permanent vastgelegd worden, hoewel er wel congestie kan optreden.

• L2 (Laag 2): Deze laag is bovenop L1 gebouwd en verwerkt transacties buiten de blockchain om de snelheid te verhogen en de kosten te verlagen; vervolgens worden de resultaten weer verwerkt op de L1-afwikkelingslaag (bijvoorbeeld Arbitrum of Polygon).

• L3 (Laag 3): Voegt bovenop L2 gespecialiseerde lagen toe voor specifieke toepassingen, zoals gaming of privacy, waarbij deze functies worden geoptimaliseerd terwijl voor beveiliging en afwikkeling een beroep wordt gedaan op L2 en L1.

Wat zijn Layer 2-oplossingen?

Layer 2-oplossingen zijn protocollen die bovenop bestaande Layer 1-blockchains zijn gebouwd om de schaalbaarheid en efficiëntie te verbeteren zonder dat dit ten koste gaat van de veiligheid. Door transacties off-chain te verwerken en ze vervolgens op de hoofdketen (d.w.z. Ethereum) af te wikkelen, kunnen Layer 2-oplossingen de congestie aanzienlijk verminderen en de transactiekosten verlagen. Dit maakt ze tot een cruciaal onderdeel van het streven om blockchaintechnologie schaalbaarder en gebruiksvriendelijker te maken.

Wat zijn roll-ups?

Rollups zijn een krachtige Layer 2-oplossing die de schaalbaarheid van blockchain-netwerken verbetert door meerdere transacties samen te voegen tot één batch die off-chain wordt verwerkt. Deze aanpak zorgt voor een aanzienlijke verlaging van de kosten en een hogere transactiedoorvoer, terwijl de veiligheid en decentralisatie van de onderliggende Layer 1-blockchain behouden blijven.

Er zijn twee hoofdtypen rollups: optimistische rollups en ZK-rollups. Hoewel beide typen transacties bundelen, verschillen hun validatiemethoden. Optimistische rollups gaan er standaard van uit dat transacties geldig zijn en baseren zich op fraudebewijzen tijdens een challenge-periode. ZK-rollups daarentegen maken gebruik van cryptografische bewijzen (zoals ZK-SNARKs) voor onmiddellijke verificatie.

Roll-ups op maat

Hoewel algemene Layer 2-netwerken zoals Arbitrum, Optimism en ZKsync geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen, is er een groeiende trend waarbij ondernemingen, bedrijven en gespecialiseerde projecten hun eigen roll-ups op maat ontwikkelen. Met roll-ups op maat kunnen deze organisaties de Layer 2-oplossing afstemmen op hun specifieke behoeften, of het nu gaat om het optimaliseren van privacy, naleving van regelgeving, schaalbaarheid of het integreren van unieke bedrijfslogica.

Op maat gemaakte roll-ups bieden de flexibiliteit om unieke uitdagingen en kansen aan te pakken waarvoor algemene Layer 2-oplossingen wellicht niet volledig geschikt zijn, waardoor ze een aantrekkelijke optie vormen voor organisaties die willen innoveren en opschalen op het gebied van blockchain.

Ketenframeworks voor het bouwen van roll-ups

Bij het ontwikkelen van rollups, met name op Layer 2, is de keuze voor het juiste framework cruciaal voor het succes van je project. Hier volgt een kort overzicht van drie toonaangevende frameworks – OP Stack, ZK Stack en Arbitrum Orbit – die je zou kunnen overwegen bij het ontwikkelen van je rollup.

Als je diepgaande kennis wilt opdoen over Rollup-componenten en -frameworks, bekijk dan onze gids ‘Vergelijking van Rollup-frameworks ’.

OP Stack (Optimism Collective)

OP Stack, onderhouden door het Optimism Collective, vormt de ruggengraat van het Optimism-netwerk en is ontworpen om de lancering van nieuwe Layer 2 (L2) en Layer 3 (L3) blockchains te vergemakkelijken. Dankzij de modulaire architectuur kunnen ontwikkelaars verschillende blockchainlagen, zoals de consensus- of uitvoeringslagen, aanpassen, waardoor het zeer flexibel is voor specifieke toepassingen. Het framework staat bekend om zijn naadloze integratie en ontwikkelingstools, die de implementatie van nieuwe chains en applicaties stroomlijnen. OP Stack is bovendien interoperabel en streeft naar het creëren van een Superchain waarin meerdere OP Stack-ketens moeiteloos met elkaar kunnen communiceren.

Als je meer wilt weten over OP Stack, kijk dan eens op de OP Stack-pagina in onze Builders Guide.

Arbitrum Orbit (Arbitrum Foundation)

Arbitrum Orbit bouwt voort op de geavanceerde Nitro-technologiestack en stelt ontwikkelaars in staat om aanpasbare Layer 2- en Layer 3-ketens te lanceren. Het ondersteunt zowel rollup-configuraties (optimistische rollups, gebruikt door Arbitrum One) als AnyTrust-configuraties (data availability committee, gebruikt door Arbitrum Nitro), en biedt een hoge mate van aanpasbaarheid op het gebied van governance, gas-tokens en gegevensopties.

Als je meer wilt weten over Arbitrum Orbit, kijk dan eens op de Arbitrum Orbit-pagina in onze Builders Guide.

ZK Stack (ZKsync van Matter Labs)

ZK Stack is een modulair framework dat is ontworpen voor het bouwen van op zk-Rollups gebaseerde Ethereum Layer 2-blockchains. Het biedt geavanceerde aanpassingsmogelijkheden om aan unieke gebruiksscenario’s te voldoen. ZK Stack blinkt met name uit op het gebied van privacy en beveiliging, waarbij gebruik wordt gemaakt van Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) om ervoor te zorgen dat transacties worden geverifieerd zonder dat de onderliggende gegevens worden blootgegeven. Dit maakt het ideaal voor toepassingen die een hoge mate van beveiliging en privacy vereisen.

Als je meer wilt weten over ZK Stack, kijk dan eens op de ZK Stack-pagina in onze Builders Guide.

Wat is Rollups-as-a-Service (RaaS)?

Het implementeren en beheren van rollups kan complex zijn en vereist aanzienlijke expertise en middelen. Rollup-as-a-Service (RaaS) vereenvoudigt dit proces, waardoor de implementatie van rollups voor een breder publiek toegankelijk wordt. Met RaaS kunnen ontwikkelaars en bedrijven hun eigen rollups bouwen zonder dat daarvoor diepgaande technische kennis of een omvangrijke infrastructuur nodig is.

Configuratie van de rollup

Bij het ontwerpen van een rollup is het van essentieel belang om inzicht te hebben in de belangrijkste configuratieopties, zodat u de juiste balans kunt vinden tussen beveiliging, schaalbaarheid en prestaties voor uw op maat gemaakte rollup. In dit hoofdstuk worden de belangrijkste aspecten van de rollup-configuratie beschreven, zodat u weloverwogen beslissingen kunt nemen die aansluiten bij de doelstellingen van uw project.

Kader

Rollup-frameworks vormen de basisarchitectuur voor je rollup en bieden modulaire aanpassingsmogelijkheden. Elk framework, zoals OP Stack, Arbitrum Orbit of ZK Stack, beschikt over unieke functies en tools, waarmee je een rollup kunt ontwerpen die is afgestemd op jouw specifieke behoeften, of het nu gaat om transactiedoorvoer, privacy of EVM-compatibiliteit.

Bekijk ‘Chain Frameworks’ voor een overzicht van populaire frameworks.

Opties voor de beschikbaarheid van gegevens

Onder gegevensbeschikbaarheid wordt verstaan hoe en waar uw rollup zijn transactiegegevens opslaat. Het waarborgen van gegevensbeschikbaarheid is van cruciaal belang, omdat dit garandeert dat alle benodigde transactiegegevens toegankelijk zijn voor verificatie en geschillenbeslechting.

Gegevens kunnen zowel on-chain als off-chain worden opgeslagen met behulp van verschillende oplossingen voor gegevensbeschikbaarheid.

Onchain

Het opslaan van gegevens op een blockchain garandeert maximale veiligheid doordat de beveiligingsgaranties van de blockchain worden overgenomen. Deze methode kan duurder zijn, maar met de introductie van blob-opslag (EIP-4844) is de beschikbaarheid op de blockchain schaalbaarder en betaalbaarder geworden voor rollups.

Blobs

• Maakt gebruik van de blob-opslag van Ethereum (EIP-4844)
• Biedt betere schaalbaarheid en lagere kosten in vergelijking met traditionele opslagmethoden
• Goedkoper bij grote transactievolumes

Oproepgegevens

• Maakt gebruik van de traditionele methode van Ethereum calldata voor het opslaan van transactiegegevens
• Goedkoper bij lagere transactievolumes

Offchain

Off-chain DA-oplossingen, zoals Celestia, maken het mogelijk om gegevens off-chain op te slaan, waardoor de kosten dalen en de transactiedoorvoer toeneemt. Hoewel off-chain-oplossingen misschien niet hetzelfde beveiligingsniveau bieden als on-chain-opslag, maken ze gebruik van methoden die erop gericht zijn de integriteit en betrouwbaarheid van de gegevens te waarborgen.

Zie ‘Beschikbaarheid van gegevens’ voor een overzicht van beschikbare off-chain-oplossingen.

Afwikkelingslaag

De afwikkelingslaag registreert de definitieve status van transacties en zorgt voor de beslechting van geschillen. Voor veel rollups fungeert Ethereum als de primaire afwikkelingslaag, maar sommige frameworks ondersteunen ook andere opties. In bepaalde configuraties, zoals die in Arbitrum Orbit, kunnen rollups als Layer 3 functioneren door een andere rollup als afwikkelingslaag te gebruiken.

De afwikkelingslaag waarborgt de veiligheid en definitieve afwikkeling van transacties die op de rollup worden verwerkt, door bewijzen te verifiëren en te beoordelen (fraudebewijzen voor optimistische rollups, geldigheidsbewijzen voor ZK-rollups).

Overige hulpmiddelen en producten

Rollup-as-a-Service (RaaS)-platforms bieden vaak aanvullende tools die de rollup-functionaliteit uitbreiden en de gebruikerservaring verbeteren.

• Bridge UI: Maakt cross-chain overdrachten van activa mogelijk tussen de afwikkelingslaag en de rollup.
• Block Explorer: Maakt het mogelijk om transacties, adressen en contracten op transparante wijze te verkennen, wat helpt bij het monitoren en opsporen van fouten.
• Faucet-integratie: biedt gebruikers en ontwikkelaars kleine hoeveelheden tokens om aan de slag te gaan op het netwerk

Conclusie

Deze handleiding biedt een overzicht van de belangrijkste concepten voor het configureren en implementeren van Layer 2 (L2) en Layer 3 (L3) rollups, waaronder de uitdagingen op het gebied van blockchain-schaalbaarheid, aangepaste rollups, rollup-configuraties zoals het framework, opties voor gegevensbeschikbaarheid, de afwikkelingslaag en de voordelen van Rollup-as-a-Service (RaaS).

Of u nu een ontwikkelaar, een onderneming of een projectteam bent dat de mogelijkheden van rollups onderzoekt: dankzij deze basiskennis over de configuratie van rollups en de beschikbaarheid van gegevens bent u in staat om weloverwogen beslissingen te nemen voor uw blockchainoplossingen.

Mocht je vragen, ideeën of suggesties hebben, neem dan gerust rechtstreeks contact met ons op. Blijf bovendien op de hoogte van het laatste nieuws door ons te volgen op Twitter en lid te worden van ons aankondigingskanaal op Discord en Telegram.

Aanvullende bronnen

• Technische RaaS-handleidingen
• Blogartikelen over Quicknode Rollups
• Je eigen blockchain opzetten – Handleiding voor ontwikkelaars

We ❤️ feedback!

Laat het ons weten als je feedback hebt of suggesties voor nieuwe onderwerpen. We horen graag van je.