乐观型与ZK Rollups：L2区块链扩展技术解析 |Quicknode🤖 新推出：《Quicknode 》AI 烹饪指南 10个经过验证的AI编程教程agents 。
查看食谱 答案>了解第二层网络与Rollup>乐观汇总与零知识汇总 // Tags
乐观型RollupZK Rollup
简而言之：乐观型和ZK Rollup在第二层（Layer 2）的扩展方式截然不同。乐观型Rollup将状态更新发布到第一层（Layer 1），并假定这些更新有效，除非在为期七天的欺诈证明窗口期内有人对此提出质疑。ZK Rollup则为每次更新附带一份加密有效性证明，第一层会立即进行验证，因此不存在质疑期。 乐观汇总（Optimistic rollups）目前更简单、与 EVM 兼容性更强，且技术更成熟。ZK 汇总（ZK rollups）则提供更快的最终性、near 即时提现以及更优的长期效率。其代价是证明生成难度更高，且历史上 EVM 兼容性较弱，不过这一差距正在迅速缩小。请根据您更看重哪一点来选择：是当前的兼容性和成熟度，还是更快的最终性和面向未来的设计。
简明解释
设想有两个机场安检系统。
这种乐观的做法就像美国运输安全管理局（TSA）的“预检计划”（PreCheck）。该计划默认乘客值得信赖，因此可快速通过安检，但事后会通过随机抽查来发现问题。如果有人被查出携带违禁物品，整个流程就会被逆转。
ZK方法就像一台全身扫描仪。每位乘客在通过之前都会接受检查，因此你可以立即、以数学上的确定性得知一切正常。
两者虽然方式不同，但都实现了相同的目标（安全性）。PreCheck（乐观验证）速度更快、操作更简单，但在获得完全授权前会有延迟。扫描器（零知识证明）可即时验证，但需要更先进的技术。
乐观汇总（Optimistic Rollups）的工作原理
在乐观汇总中，排序器在 L2 上执行交易，并将生成的状态更新发布到 L1。关键在于“乐观”二字：系统假设更新是正确的，且不会立即进行验证，而是直接继续后续操作。正是这一假设使得该机制既快速又经济，因为 L1 无需重新执行或验证每一笔交易。
通过 SOC 2 II 类认证 · ISO 27001
安全性源于争议处理流程。更新发布后，会有一个挑战期，在Arbitrum 和Optimism 上通常为 7 天。在此期间，任何认为更新有误的人都可以提交欺诈证明。欺诈证明表明，执行这些交易所得出的结果与排序器声称的结果不同。如果证明有效，则会撤销错误的更新，并对不诚实的排序器进行处罚。
实际上，这意味着提现需要等待7天。若要将资产从乐观汇总层（optimistic rollup）转回L1，您需要等待挑战窗口关闭后，提现操作才会最终完成。第三方跨链桥通过预先提供流动性来加快提现速度，但协议层面的结算仍需7天。
Arbitrum，按TVL计算的最大L2
Optimism，该协议为Base 、Mode 、Zora 及其他链所使用的OP Stack提供支持
Base，由 Coinbase 运营
ZK Rollups 的工作原理
在 ZK Rollup 中，排序器在 L2 上执行交易，并生成一个加密有效性证明（即零知识证明，例如 ZK-SNARK 或 ZK-STARK）。该证明从数学上证明了状态变更的计算结果正确。它会与状态更新一起发布到 L1。随后，L1 智能合约会在链上验证该证明，这一过程既快速又低成本（仅需几十万 gas）。
由于证明保证了更新的正确性，因此无需设置挑战窗口。一旦 L1 验证了证明，状态即刻生效。从 ZK Rollup 向 L1 的提现可在数分钟至数小时内完成——这仅需生成并提交证明所需的时间，而非 7 天。
生成 ZK 证明需要强大的计算能力以及专用硬件。
验证会增加批次最终确定前的延迟。
实现与 EVM 的完全兼容性很困难，因为 EVM 在设计之初并未考虑到零知识证明。
早期的 ZK Rollup 迫使开发者使用自定义语言重写合约。如今的 zkEVM（zkSync 时代，Polygon zkEVM，Scroll ）已支持 Solidity，但兼容性程度各不相同。
主要的 ZK Rollup 项目包括zkSync Era、StarkNet （该项目使用 Cairo 而非 Solidity）、Scroll 以及Polygon zkEVM。
在它们之间做出选择
目前与EVM的兼容性最高
接入规模最大的 L2 生态系统和流动性
最简便的开发者体验，只需稍作修改即可部署现有的Solidity合约
你可以接受7天的提现周期，或者使用“桥”来更快地退出
快速的 L1 最终性与near- 即时提现
基于数学而非经济激励的更强有力的安全保障
随着零知识证明技术的改进，长期效率将得到提升
而且您的equipe 现已支持当前的 zkEVM 兼容性
实际上，对于许多应用程序而言，这一选择的重要性正日益降低。这两类平台都在不断改进，而L2平台也在朝着共同的标准和互操作性迈进。许多团队会同时在多个L2平台上进行部署。
乐观型 Rollup 和 ZK Rollup 之间的主要区别是什么？
这两种 Rollup 类型均在链下处理交易并将数据回传至Ethereum ，但它们证明正确性的方式截然不同。乐观 Rollup 假定交易有效，并依赖欺诈证明窗口来检测作弊行为。ZK Rollup 则通过加密证明预先验证有效性，因此第一层可以立即信任每批交易。正如下表所示，这一设计选择会影响最终性、提现速度、成本和兼容性。
维度 | 乐观型Rollup | ZK Rollups |
|---|
验证方法 | 欺诈证明（假设有效） | 有效性证明（证明有效） |
回滚到 L1 | 大约7天 | 分钟到小时 |
安全模型 | 经济类、基于挑战的 | 基于密码学和数学的 |
EVM兼容性 | 今天非常热 | 正在改进中，具体情况因 zkEVM 而异 |
证明费用 | Low，无需生成校样 | 更高，证明生成非常耗时 |
示例 | Arbitrum,Optimism,Base | zkSync Era，StarkNet ，Scroll |
乐观汇总和ZK汇总，哪个的最终性更快？
ZK Rollup 能更快地在第 1 层（Layer 1）达成最终性。有效性证明可确保批次正确无误，因此一旦Ethereum 验证了该证明，状态便会立即结算，通常只需几分钟到几小时。而乐观型 Rollup 则必须等待大约 7 天的挑战期结束，提现操作才能在 L1 上完全结算，尽管在 L2 上交易看似是即时完成的。这直接源于两种系统处理区块链最终性的方式不同。
ZK Rollup 比乐观 Rollup 更安全吗？
它们提供不同类型的安全性，而非单纯地更强或更弱。ZK Rollup 的安全性源于密码学：有效的证明意味着状态变更正确。乐观型 Rollup 的安全性则源于经济激励，以及“在挑战窗口期间至少有一方诚实参与者会提交欺诈证明”这一假设。只要构建得当，这两种方案都被认为是安全的。此外，它们目前仍依赖于排序器，各团队正在努力实现其去中心化。
Rollup 能否提高区块链的吞吐量？
是的。Rollups 是当前Ethereum 实现可扩展性的主要方式。它们将大量 L2 交易打包为一次 L1 提交，从而提高了吞吐量并降低了每笔交易的成本。无论是乐观 Rollups 还是 ZK Rollups，其每秒处理的交易量都远超 Layer 1 单独处理的数量。因此，在二者之间进行选择时，很少是基于纯粹的处理能力。关键在于最终性、成本和兼容性。关于这两项指标的区别，请参阅“吞吐量与延迟”部分。
Quicknode 如何同时支持这两种类型
Quicknode 为乐观型和ZK Rollup均提供全面的RPC支持。Arbitrum 、Optimism 、Base 、zkSync 、StarkNet 、Scroll 以及Polygon zkEVM 均运行在同一Quicknode 平台上，提供一致的开发者体验、SLA和工具集。Quicknode Streams 支持从这两种Rollup类型进行数据流传输，增强型API方法在两者上均可使用。
常见问题解答
乐观型 Rollup 的成本是否低于 ZK Rollup？
乐观型 Rollup 避免了生成密码学证明的成本，因此其证明开销较低。零知识（ZK）Rollup 虽然需要消耗更多计算资源来生成有效性证明，但能够以更紧凑的形式将数据发布到第一层。实际费用取决于具体网络和数据成本，随着Ethereum 数据可用性的提升，这两种类型 Rollup 的成本都已大幅降低。
为什么乐观型Rollup设有7天的提现等待期？
7天窗口期是挑战期，在此期间任何人都可以针对不正确的状态更新提交欺诈证明。只有在该窗口期结束后，向第一层（Layer 1）的提现才会最终确认，从而确保有足够的时间发现并撤销欺诈行为。第三方跨链桥可以提供流动性以加快提现速度，但底层协议的结算仍需等待该窗口期结束。
什么是 zkEVM？
zkEVM 是一种与Ethereum 虚拟机兼容的 ZK Rollup 虚拟机，它允许开发者部署标准的 Solidity 合约，同时仍能受益于有效性证明。诸如zkSync Era、Polygon zkEVM 以及Scroll 等实现方案提供了不同程度的 EVM 等价性，且与乐观 Rollup 之间的兼容性差距正在不断缩小。
同一套 dApp 代码能否同时用于这两种 Rollup 类型？
通常是的。乐观型 Rollup 与 EVM 高度兼容，因此现有的 Solidity 合约通常只需进行微小修改即可部署。现代 zkEVM 同样支持 Solidity，不过某些 ZK Rollup（如StarkNet ）则使用 Cairo 这样的自定义语言。许多团队会在这两种类型的多个 L2 上部署同一款应用。
我应该基于哪种汇总类型来构建？
若需最大程度兼容EVM、接入当前规模最大的生态系统，并以最简便的方式部署现有合约，请选择乐观型Rollup。当快速最终性、near 即时提现以及密码学安全性最为重要时，请选择ZK Rollup。由于这两个生态系统正在向共同标准靠拢，许多应用会同时部署在两者之上。
延伸阅读
