以太坊擴容方案的兩種主流選擇：Optimistic Rollups 和 ZK-Rollups

以太坊作爲當前區塊鏈領域最活躍的平台之一，承載着衆多去中心化應用，涵蓋從 DeFi 到 NFT 等多個領域，生態系統蓬勃發展。然而，隨着鏈上交易量的激增，網路擁堵導致的高昂交易費用、延長的確認時間以及增加的失敗率等問題也日益凸顯，嚴重影響了用戶參與的積極性。

爲解決這些問題並維持主鏈的去中心化特性，社區採用了 L2 擴容方案。L2 的核心理念是將計算和交易從主網（L1）轉移到第二層網路執行，只將最終結果提交至主網。這種方式不僅提高了交易效率、降低了費用，還保留了主網的安全性。

目前，較爲知名的 L2 方案包括 Rollups 和側鏈等。其中 Rollups 又可細分爲 Optimistic Rollups 和 Zero-Knowledge Rollups（ZK-Rollups）。

Optimistic Rollups

Optimistic Rollups 將交易計算和狀態更新在 L2 網路上進行，隨後將壓縮後的交易原始數據批量發布到主網。L2 節點默認認爲這些交易都是有效的，類似於法律中的"無罪推定"原則。這種模式大大提升了交易確認速度和效率。

交易提交後，驗證者有七天時間提交欺詐證明。如果發現問題，L1 上的智能合約將進行驗證。一旦確認存在問題交易，涉及的 Batch 及後續 Batch 都將回滾，作惡節點將受到懲罰，而驗證者則獲得獎勵。若七天內未收到欺詐證明，交易將被確認爲合法。

"欺詐證明"機制的存在本身就具有強大的威懾作用，實際上很少有節點提交欺詐證明。這歸因於項目本身的充分測試、嚴厲的懲罰措施，以及作惡帶來的巨大經濟和信譽損失。

Optimistic Rollups 的主要缺點在於長達七天的挑戰期可能影響資金流轉，以及潛在的中心化風險。

ZK-Rollups

與 Optimistic Rollups 不同，ZK-Rollups 在提交數據時需附帶一個有效性證明。同樣將交易放在鏈下進行並打包提交到主網，但在正式提交前，需要先在鏈下計算出一個有效性證明。

ZK 技術在區塊鏈領域的應用優勢在於能將復雜性限制在智能合約內，只需驗證區塊鏈上的數據和計算，無需依賴任何中心化組織或個人。

ZK-Rollups 的復雜性體現在需要根據交易執行的數據和邏輯，編譯成復雜的邏輯電路圖，然後通過專用證明器進行密碼學計算，生成可快速驗證的結果。這個過程通常需要專用的編譯器和驗證器。

Layer2 成本

Optimistic Rollups 的成本主要來自兩個方面：將壓縮後的交易數據提交到 L1 的費用，以及 L2 節點的運營成本。以太坊的 EIP-4844 方案已大幅降低了 L2 與主網交互的費用。此外，維護節點需要鎖定大量資金，可能導致投資者錯失其他機會。

ZK-Rollups 的主要成本來自於計算資源，生成零知識證明需要大量計算資源和專門硬件。同時，它也需承擔將數據提交到鏈上的交易費用。專業硬件的需求可能導致網路更加中心化。

總結

Optimistic Rollups 和 ZK-Rollups 都是以太坊生態應對擴展性挑戰的重要解決方案。隨着以太坊 EIP-4844 等升級的實施，L2 的數據發布成本已顯著降低，這將進一步發揮兩種方案的潛力。