ZK ロールアップとオプティミスティック ロールアップ: レイヤ 2 スケーリング ソリューションの詳細

ZK-Rollups と Optimistic Rollups は、異なる長所と短所を提供する 2 つのレイヤ 2 スケーリング ソリューションです。この記事では、プロジェクトに適したソリューションを理解するのに役立つように、そのメカニズム、利点、欠点を詳しく説明します。

ZK-Rollups are a type of Layer 2 scaling solution that uses zero-knowledge proofs to bundle and validate a large number of transactions off-chain before submitting them to the main chain for final settlement. Here are some key advantages of ZK-Rollups over Optimistic Rollups:

ZK-Rollups は、最終決済のためにメイン チェーンに送信する前に、ゼロ知識証明を使用してオフチェーンで多数のトランザクションをバンドルおよび検証するレイヤー 2 スケーリング ソリューションの一種です。オプティミスティック ロールアップに対する ZK ロールアップの主な利点は次のとおりです。

* **Faster Finality:** ZK-Rollups utilize zero-knowledge proofs (such as zk-SNARKs or zk-STARKs) to instantly validate transactions. Once a proof is submitted and verified on the main chain, the transaction is finalized immediately, without requiring a dispute period. This contrasts with Optimistic Rollups, which have a slower finality due to a challenge period during which transactions can be disputed, potentially introducing delays.

* **より高速なファイナリティ:** ZK-Rollups は、ゼロ知識証明 (zk-SNARK や zk-STARK など) を利用して、トランザクションを即座に検証します。証明が提出され、メインチェーンで検証されると、トランザクションは紛争期間を必要とせずに直ちに完了します。これは、トランザクションに異議が唱えられる可能性があるチャレンジ期間のため、遅延が発生する可能性があるため、ファイナリティが遅いオプティミスティック ロールアップとは対照的です。

* **Higher Throughput:** By aggregating and compressing transaction data before posting it to Layer 1, ZK-Rollups achieve higher throughput. They can process many more transactions per second than Optimistic Rollups due to their efficient use of cryptographic proofs, which significantly reduce the amount of data that needs to be stored and validated on-chain.

* **より高いスループット:** トランザクション データをレイヤー 1 に送信する前に集約して圧縮することにより、ZK ロールアップはより高いスループットを実現します。暗号化証明を効率的に使用するため、オプティミスティック ロールアップよりも 1 秒あたり多くのトランザクションを処理でき、オンチェーンで保存および検証する必要があるデータの量が大幅に削減されます。

* **Lower Gas Fees:** ZK-Rollups help reduce gas fees more effectively because they compress transaction data and only submit minimal proof to Layer 1. This results in lower transaction costs compared to Optimistic Rollups, which still require a larger amount of data to be posted to the main chain, increasing the overall gas costs.

* **ガス料金の削減:** ZK ロールアップは、トランザクション データを圧縮し、最小限の証明のみをレイヤー 1 に送信するため、ガス料金をより効果的に削減できます。その結果、依然として大量のデータが必要なオプティミスティック ロールアップと比較してトランザクション コストが低くなります。データをメインチェーンに送信する必要があるため、全体のガスコストが増加します。

* **Improved Security:** ZK-Rollups offer stronger security guarantees because they utilize cryptographic proofs to validate transaction correctness before finalization. The proof submitted to the main chain is mathematically verifiable, meaning the system can ensure transactions are legitimate without needing to rely on dispute mechanisms.

* **セキュリティの向上:** ZK ロールアップは、暗号化証明を利用してトランザクションの正当性をファイナライズ前に検証するため、より強力なセキュリティ保証を提供します。メインチェーンに提出された証拠は数学的に検証可能です。つまり、システムは紛争メカニズムに依存することなく、トランザクションが正当であることを保証できます。

* **Data Availability:** ZK-Rollups have a more efficient approach to data availability because only the proof and necessary transaction data need to be submitted to the Layer 1 blockchain. In Optimistic Rollups, more transaction data is posted to Layer 1, and there’s a reliance on external validators to ensure the availability and correctness of the data during the challenge period.

* **データの可用性:** ZK ロールアップは、証拠と必要なトランザクション データのみをレイヤー 1 ブロックチェーンに送信する必要があるため、データの可用性に対してより効率的なアプローチを採用しています。オプティミスティック ロールアップでは、より多くのトランザクション データがレイヤー 1 にポストされ、チャレンジ期間中のデータの可用性と正確性を保証するために外部バリデーターに依存します。

In summary, while Optimistic Rollups are easier to implement and offer lower initial complexity, ZK-Rollups generally outperform them in terms of scalability, transaction speed, cost efficiency, and security. However, ZK-Rollups are more technically demanding and require advanced cryptographic methods, which can make them more complex to develop and deploy.

要約すると、オプティミスティック ロールアップは実装が簡単で初期の複雑さが低いですが、スケーラビリティ、トランザクション速度、コスト効率、セキュリティの点では ZK ロールアップの方が一般に優れています。ただし、ZK ロールアップは技術的に要求が高く、高度な暗号化手法が必要なため、開発と展開がより複雑になる可能性があります。

As the technology behind ZK-Rollups continues to evolve and cryptographic methods improve, their advantages over Optimistic Rollups are likely to become even more pronounced, making them a key player in the future of blockchain scalability.

ZK-Rollups の背後にあるテクノロジーが進化し続け、暗号化手法が向上するにつれて、Optimistic Rollups に対する ZK-Rollups の利点はさらに顕著になる可能性があり、ブロックチェーンのスケーラビリティの将来において重要な役割を果たします。