Роллапы. Сложный уровень

Все больше людей интересуются криптовалютами, и некоторые блокчейны не могут справиться с растущим спросом. Сети перегружаются, комиссия за переводы растет. Чтобы решить эту проблему, создаются и тестируются способы увеличения скорости и объема обработки транзакций. Эти способы можно разделить на две категории: решения первого и второго уровней. Решения первого уровня (L1) вносят изменения прямо в сеть. Решения же второго уровня (L2) работают поверх основного блокчейна.

Основной метод в L2-решениях это блокчейн-роллапы. Блокчейн-роллап - способ, который объединяет информацию о переводах и выносит ее из блокчейна первого уровня в специальную надстройку над этим основным блокчейном. Переводы делаются внутри надстройки, в то время как сама крипта сохраняется в специальной программе (смарт-контракте) внутри изначальной системы. Когда все обработано, информация о переводах возвращается обратно и записывается в основной блокчейн. Теоретически, любой блокчейн первого уровня может использовать роллапы, чтобы улучшить
обработку переводов и повысить свою скорость.

Роллапы - это хороший способ увеличить скорость обработки переводов. Сейчас есть два вида роллапов: оптимистические и роллапы с нулевым разглашением (ZK).

Оптимистический роллап - способ, который увеличивает скорость блокчейна, собирая несколько переводов в одну группу для обработки вне основной системы. После обработки, информация о переводах возвращается обратно в основной блокчейн с помощью специальных методов, которые позволяют уменьшить комиссию и ускорить переводы. По данным Ethereum, такой подход может
улучшить скорость работы системы в 10-100 раз. Оптимистический роллап используется в L2 решении Ethereum - блокчейне Arbitrum.

Особенности оптимистических роллапов:
Все переводы считаются правильными по умолчанию. Это делается для увеличения скорости. Такая быстрая обработка может вызвать вопросы о безопасности. Но в оптимистических роллапах есть система проверки, которая позволяет любому человеку за определенное время проверить,
правильно ли был сделан перевод и прошел ли он проверку на мошенничество. Если найдутся ошибки, система роллапа исправит их, снова выполнит перевод и обновит блок. Люди, которые подтвердили неправильный перевод, будут наказаны.

Несмотря на то, что оптимистические роллапы не проверяют каждый перевод, у них есть время для проверки, которого нет у ZK-роллапов, и это увеличивает время обработки переводов. Также завершение переводов в оптимистических роллапах занимает больше времени, чем в ZK-роллапах.

Завершение - это время, когда пользователь ждет подтверждения, что его перевод выполнен и больше не будет отменен или изменен. Вывод денег через оптимистические роллапы так же занимает больше времени, так как тут тоже есть время для проверки. Вывод же через ZK-роллапы происходит
сразу, как только система проверит перевод на мошенничество.

Некоторые пользователи считают, что оптимистические роллапы менее эффективны. Чтобы закончить перевод в оптимистическом роллапе, все данные о переводе должны быть в основной системе. Если же использовать ZK, то нужна только проверка на мошенничество. Роллапы с нулевым разглашением (ZK-роллапы) - это специальный метод, который собирает несколько переводов в одну группу для обработки вне основной системы. Затем, для каждой такой группы, создатель ZK-роллапа дает информацию о том, как изменятся данные после переводов. Затем проверяют, не
было ли мошенничества, чтобы убедиться, что все изменения правильные. Эта проверка занимает гораздо меньше времени и денег, потому что информация о ней меньше, чем информация о самих переводах.

Для подтверждения переводов ZK-роллапы используют специальные доказательства с нулевым разглашением (ZKP). В этом случае человек доказывает другому (проверяющему), что у него есть информация для выполнения перевода, не показывая саму информацию:

Человек, делающий перевод, дает математическое доказательство, которое может получить только он.
Проверяющий использует это доказательство, чтобы убедиться, что перевод правильный.
Такой подход позволяет проверить информацию, не показывая ее содержание.
Если ZK-роллапы сделаны правильно, они могут быть очень безопасными для пользователей.

Одно из важных преимуществ - это использование доказательств с нулевым разглашением. Они обеспечивают работу системы только с проверенной информацией и гарантию того, что создатели роллапа не могут украсть деньги пользователей или каким-то образом повредить системе.
Еще одно преимущество ZK-роллапов в том, что пользователям не нужно постоянно следить за системой. ZK-роллапы хранят все данные в системе и используют доказательства правильности для проверки. Создатель роллапа не может никого обмануть, поэтому мошенничество в системе невозможно. Кроме того, ZK-роллапы позволяют выводить деньги из системы без помощи создателей роллапа, просто подтверждая, что у вас есть монеты с помощью доступных данных.
Яркий пример L2, который использует ZK-роллап это знакомый нам из урока zkSync.

ВЫВОД
Что будет с оптимистическими и ZK-роллапами в будущем, пока не ясно. С увеличением популярности криптовалют и технологии блокчейн, роллапы, которые помогают улучшить работу блокчейнов, будут все больше востребованы. Скорее всего в будущем мы увидим новые методы улучшения работы, которые смогут использоваться с роллапами или вместо них.