OPTI:Optimistic Rollups的勝負手-ODAILY_TIME

Vitalik在2021年曾說：

Ingeneral,myownviewisthatintheshortterm,optimisticrollupsarelikelytowinoutforgeneral-purposeEVMcomputationandZKrollupsarelikelytowinoutforsimplepayments,exchangeandotherapplication-specificusecases,butinthemediumtolongtermZKrollupswillwinoutinallusecasesasZK-SNARKtechnologyimproves.

現在名聲最響的ZKRollups項目都還沒有發幣，比如zkSync、StarkEX、StarkNet、Aztec等，而OptimisticRollup的絕代雙驕中Optimism的代幣已經在各大主流交易所流通交易，而且最近隨著加息落地、ETH2.0臨近、OP空投的拋壓盤消化殆盡等各方面因素影響，OP價格也有不錯的表現。面對這強勢的幣價表現，許多人不由得就會想問：OP到底哪里不如ZK？

adoptwombat Discord服務器已被入侵:金色財經消息，據CertiK監測，adoptwombat Discord服務器已被入侵，在公告中發布了一個釣魚網站，請不要點擊或與之互動。[2023/6/16 21:41:13]

我先列一下OptimisiticRollup與ZKRollup的幾個最關鍵的區別：

第一，安全性，ZKRollup優于OptimisticRollup。zkRollup提交給L1的新狀態隨附了Proofs，可繼承L1的安全保證；而OptimisticRollup提交給L1的新狀態沒有隨附證明，當TVL增長到一定量時，礦工可能被賄賂從而導致錯誤發生后的欺詐證明不被納入區塊中，繼而發生被盜風險；

第二，拓展性，ZKRollup優于OptimisticRollup。Optimistic的實際吞吐量上限為500TPS，而ZK超過2000TPS，StarkEx甚至可達到9000TPS；

Coinbase Wallet現已集成Optimism:金色財經報道，以太坊L2網絡Optimism在社交媒體上宣布，Coinbase Wallet現已集成Optimism，Coinbase Wallet將Optimism網絡上的 ETH 換成 USDC、DAI、USDT 或 WBTC，Optimism 的交易費用相對較低（比Layer 1以太坊低 10 倍），用戶將獲得 2 OP 作為獎勵。[2023/3/10 12:52:47]

第三，可驗證最終性，ZKRollup優于OptimisticRollup。zkRollup的最終確定性時間很短，比如zkSync是10分鐘；而OptimisticRollup的最終確定性時間最少為一周。兩者相比資本效率相差很大；

第四，EVM兼容性，OptimisticRollup優于ZKRollup。OptimisticRollup兼容EVM，他們可以非常快速、便捷地將現有的EthereumLayer1上的各種Dapps吸引過去，所以目前OptimisticRollup系列的Layer2項目的TVL排名靠前。不過，隨著zkVM的研發，OptimisticRollup的這個優勢也將被削弱。

Optimism Goerli將于3月中旬進行硬分叉升級:金色財經報道，以太坊二層解決方案Optimism在推特上表示，Optimism Goerli的硬分叉計劃在3月份發布，確切時間將于下周公布，此次升級將通過修復API中某些系統交易收據的不一致來改善Bedrock的開發體驗。盡管該bug是面向開發人員的，并且不會影響用戶資金，但它確實需要分叉才能修復。為了準備此次升級，op-geth和op-node更新將在3月初發布，然后在3月中旬激活分叉。用戶無需采取任何行動，也不會遇到任何中斷或停機。Optimism Goerli上的合作伙伴和項目運行節點將需要在發布op-geth和op-node更新時升級他們的節點。[2023/2/28 12:34:13]

要搞清楚為什么Optimistic安全性不如ZK、資本效率低，需要了解OptimisticRollup的工作原理，接下來以ArbitrumRollup為例：

Optimism橋接存儲TVL突破50萬枚ETH:金色財經報道，據Dune Analytics最新數據顯示，以太坊二層擴容解決方案Optimism跨鏈橋接存儲總價值已突破50萬枚ETH，截至目前達到500,328枚，按照當前價格計算約合8億美元，參與橋接交易的用戶數量剛剛突破30萬，當前為306,294個。

其他L2跨鏈橋方面，當前Arbitrum跨鏈橋接存儲總價值為2,223,955 ETH、zkSync為204,741 ETH、StarkNet為12,495 ETH。

此前Coinbase宣布推出以太坊L2網絡Base并將基于OP Stack構建，同時還將加入Optimism超級鏈生態。[2023/2/26 12:29:58]

ArbitrumRollup是一種OptimisticRollup。

其基本架構如下圖：

動態 | 基于Optimistic Rollup的以太坊側鏈Fuel已上線公開測試網:Fuel Labs宣布已上線基于Optimistic Rollup的以太坊側鏈Fuel的公開測試網，代碼也已開源。Fuel側鏈是專門針對以太坊大額支付設計，在伊斯坦布爾升級之前，保守估計能將以太坊ERC-20代幣交易成本降低5倍，和支付通道不同，它不保證即時最終性，但沒有預先質押要求，在以太坊區塊時間確認期間提供無需信任和成本低廉的交易。Fuel 使用UTXO數據模型，任何計算機或電話都能輕松進行驗證，客戶端可并行化驗證，且對瀏覽器友好。[2020/1/13]

Arbitrum是作為Ethereum的Layer2協議，EthBirdge是Arbitrum鏈中正在發生的事情的最終權威來源，也需要維護鏈的Inbox/Outbox。Aribtrum的執行環境是AVM，AVM的設計起點是EVM，在許多方面都沒有改變，所以Arbitrum支持EVM編寫或編譯的程序。OffchainLabs給Arbitrum編寫的操作系統是ArbOS，ArbOS為智能合約提供了與EVM兼容的執行環境，所以ArbOS這個操作系統中可以運行EVM兼容的Dapps，也就意味著Ethereum鏈上的各種Dapps可以直接遷移過來。

Arbitrum在ArbitrumRollup鏈上發生的所有交易都是記錄在Rollup鏈上的。在Arbitrum上執行交易也需要ETHGasFee，但比Layer1上更便宜很多。提交到Ethereum鏈上的是原始交易數據，合約的計算執行和存儲是在ArbitrumRollup鏈上。優化交易壓縮以最大限度地減少需要在Ethereum鏈上發布的內容，對于Layer2降低成本和提高吞吐量至關重要。對于不攜帶自己的Calldata的簡單轉賬交易，基準測試表明：Arbitrum允許每秒最多4500筆轉賬交易。

如何達成共識？

ArbitrumRollup是一種樂觀的Rollup，也就是說先默認大家都是誠實的，所以在發布斷言時，不要求隨附證明其有效性。而是采取欺詐證明的機制來確保Layer2網絡的正確共識。

Arbitrum的欺詐證明：當斷言在鏈上發布時，做出該斷言的驗證者會發布保證金，并且有一個時間窗口，如果他們認為這是錯誤的，任何人都可以發布自己的保證金并質疑斷言。在挑戰窗口期，斷言者和挑戰者可以來回交互協議，鏈上合約充當協議的裁判。最后，裁判確定一方提出了虛假索賠，沒收保證金來懲罰該方。

那么Arbitrum究竟是怎么解決挑戰期內的爭議的？

核心是交互式證明。這其實是一種對爭議做細化剖析，來尋找關鍵爭議點，并通過Layer1Referee來判斷的方案。

舉例說明：假設Alice提交了一個斷言，而Bob不同意并發起了挑戰。如果Alice的聲明涵蓋了N個執行步驟，則她發布兩個大小為N/2的聲明，它們結合起來產生她的初始N步聲明，然后Bob選擇Alice的N/2步聲明中的一個來挑戰。現在爭議的規模已經減少了一半。這個過程繼續進行，在每個階段將爭議減半，直到他們對一個執行步驟產生分歧。將爭議縮小到一個步驟時，L1裁判才需要通過查看指令實際執行的操作以及Alice關于它的聲明是否正確來解決爭議。

Arbitrum采用的交互式證明與EthereumLayer1采用的重新執行交易相比，區別在于：重新執行交易是需要模擬整個交易的執行，而交互式證明是讓Alice和Bob兩個人自己把爭議縮小到一個步驟，從而使得L1裁判只需要模擬1個交易的執行。Arbitrum和Optimism的區別也體現在爭議的解決上，Optimism是把整個有問題的交易都通過EVM運行。

由上可知，OptimisticRollups之所以安全性不如ZK、資本效率低，關鍵在于證明機制不同。

回歸到擴容的初心，相對于以太坊L1的性能，OptimisticRollup其實已經實現了擴容的主要目的，而且因為OptimisticRollups有EVM兼容的優點，發展情況還不錯。在Layer2項目的TVL排行榜上，OptimisticRollups的絕代雙驕Arbitrum和Optimism分別以2.48B和1.04B的TVL位列前2。Arbirum生態入駐了21種分類的249個應用協議，Optimism生態也有179個項目。

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