Rollup چیست؟ | مقایسه OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP ها

Rollup چیست؟، در سال‌های اخیر، تکنولوژی بلاکچین به عنوان یک اختراع انقلابی به عنوان بستری برای ایجاد ارزهای دیجیتال و انتقال ارزها در فضای مجازی شناخته شده است. با گسترش بلاکچین، مفهوم تراکنش‌ها و ثبت آنها به صورت شفاف و آزاد مطرح شد. با این حال، این توسعه‌ی سریع همچنان با چالش‌هایی از جمله مقیاس‌پذیری و هزینه‌های بالا رو به‌رو بوده است. در همین میان، تکنولوژی رول‌آپ‌ها با هدف کاهش کارمزدها و افزایش سرعت تراکنش‌ها معرفی شد.

دوستان در این مقاله به معرفی تکنولوژی رول‌آپ‌ها و اهمیت آن‌ها در دنیای بلاکچین پرداخته ایم و سپس مقایسه‌ای میان دو نوع مهم از رول‌آپ‌ها، یعنی “OPTIMISTIC Rollup”  و “ZK ROLLUP”  ارائه می‌دهیم. در نهایت سعی داریم تا با بررسی عمیق از این دو تکنولوژی، مزایا و معایب هرکدام و کاربردهای آن‌ها را به تصویر بکشیم.

همچنین شما می‌توانید به مقاله‌های OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP دسترسی داشته باشید.

بررسی ویدیویی رول آپ‌ها

مختصری درباره رول آپ‌ها

رول‌آپ‌ها یکی از تکنولوژی‌های بلاکچینی هستند که به منظور بهبود کارایی و مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچینی توسعه یافته‌اند. این تکنولوژی‌ها به شبکه‌های بلاکچین کمک می‌کنند تا تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را پردازش کرده و همچنین زمان تأیید تراکنش‌ها را بهبود بخشند.

اهمیت اصلی رول‌آپ‌ها در این است که به عنوان یک لایه دوم بر روی بلاکچین‌های اصلی عمل می‌کنند و این امکان را می‌دهند تا تراکنش‌ها به صورت آفچین پردازش شوند. به عبارت ساده‌تر، آن‌ها به شبکه اصلی کمک می‌کنند تا تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را در هر بلاک پردازش کنند و در نتیجه، سرعت و کارایی شبکه‌های بلاکچینی را افزایش می‌دهند.

به عبارتی دیگر رول‌آپ یک روش مقیاس‌پذیری در بلاکچین‌ها است که اجازه می‌دهد تراکنش‌ها به صورت فشرده‌تر و کارآمدتری در بلاکچین ثبت شوند. این تکنولوژی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود: ZK-Rollup و Optimistic Rollup. در هر دو نوع، تراکنش‌ها در یک لایه فرعی به صورت مستقل پردازش می‌شوند و سپس به لایه اصلی بلاکچین منتقل می‌شوند. از این روش‌ها برای کاهش هزینه‌ها و سرعت پردازش تراکنش‌ها و افزایش ظرفیت شبکه بلاکچین اصلی استفاده می‌شوند.

OPTIMISTIC Rollup: این تکنولوژی از ایدهٔ “بهبود مسائل به وسیلهٔ تصمیم‌گیری بهینه” الهام می‌گیرد. در اصل، تراکنش‌ها با دیدگاه خوش بینانه در لایه دوم انجام می‌شوند و پس از آن به شبکه اصلی با ارائهٔ مدرک‌های اثبات تقلب انتقال می‌یابند. OPTIMISTIC Rollup به عنوان یک انتخاب بهینه برای پردازش تراکنش‌ها و تأیید آن‌ها به صورت خودکار در اتریوم عمل می‌کند.

ZK-Rollup: این تکنولوژی از مفاهیم مبتنی بر گواه اثبات دانش صفر (Zero-Knowledge) بهره می‌برد. تراکنش‌ها به لایه‌دوم ZK-Rollup منتقل شده و پس از پردازش و تولید مدارک گواه اثبات دانش صفر، در اتریوم تأیید می‌شوند. این روش امنیت بالا و مقیاس‌پذیری برای شبکه‌های بلاکچین ایجاد می‌کند.

مقایسه عملکرد OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP ها

• روش کار OPTIMISTIC Rollup:

OPTIMISTIC Rollup  “با فرض خوش بینانه” عمل می‌کند و معاملات را به صورت پیش فرض صحیح قلم داد می‌کند و در لایه 2 به صورت آفچین پردازش می‌کند. این مراحل نحوه عملکرد OPTIMISTIC Rollup را نشان می‌دهد:

پردازش در لایه 2: در ابتدا، تراکنش‌ها به لایه 2  منتقل می‌شوند. در اینجا تراکنش‌ها بدون نیاز فوری به تایید انجام می‌شوند.

تصمیم خوش بینانه: پس از پردازش تراکنش‌ها در لایه 2، یک سیستم تصمیم گیری خوش بینانه مسائل را شناسایی می‌کند. این فرآیند تصمیم گیری بر اساس تئوری بهینه سازی است.

تایید در اتریوم: به دنبال تصمیم خوش بینانه، تراکنش‌ها به شبکه اصلی اتریوم منتقل می‌شوند. این انتقال از طریق ارائه مدارک صحت و اعتبار توسط شبکه انجام می‌شود.

تصمیم نهایی: تایید در اتریوم منجر به تصمیم نهایی می‌شود. تراکنش‌های تایید شده به طور دائم در بلاک‌های اتریوم ثبت می‌شوند.

• روش کار ZK-Rollup:

ZK-Rollup  از مدل اثبات دانش صفر برای اطمینان از صحت تراکنش و داده‌ها استفاده می‌کند. روش کار  ZK-Rollup  به شرح زیر است:

پردازش در لایه 2: تراکنش‌ها به لایه 2 منتقل می‌شوند، جایی که پردازش انجام می‌شود. این پردازش به صورت آفچین  توزیع و انجام می‌شود.

تولید اثبات دانش صفر: پس از پردازش تراکنش‌ها در لایه 2، اثبات‌های دانش صفر برای هر تراکنش تولید می‌شود. این اثبات‌های دانش صفر اطلاعات لازم را برای اثبات صحت هر تراکنش در اتریوم ارائه می‌کنند.

تایید در اتریوم: مدارک دانش صفر برای اعتبار سنجی به شبکه اتریوم ارائه می‌شود. این اعتبار سنجی توسط قراردادهای هوش مصنوعی در اتریوم انجام می‌شود.

انتقال داده به لایه اصلی: پس از اعتبارسنجی، تراکنش‌ها و داده‌ها به لایه اصلی اتریوم منتقل شده و در بلوک‌های اتریوم ذخیره می‌شوند.

در نتیجه این دو فناوری دارای رویکردهای متمایز برای پردازش تراکنش‌ها و تضمین امنیت آنها هستند.

مقایسه حفظ حریم خصوصی در OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP ها

• حفظ حریم خصوصی در مجموعه OPTIMISTIC:

OPTIMISTIC Rollup  از طریق طراحی خود حریم خصوصی را فراهم می‌کند که به طور خوش بینانه فرض می‌کند که تراکنش‌ها معتبر هستند و سپس آنها را در شبکه اصلی اتریوم تأیید می‌کند. در اینجا نحوه محافظت از حریم خصوصی آورده شده است:

حریم خصوصی تراکنش‌ها: در  OPTIMISTIC Rollup، تراکنش‌ها ابتدا خارج از زنجیره در لایه 2 پردازش می‌شوند. از آنجایی که این لایه بخشی از بلاکچین اتریوم نیست، با مبهم کردن جزئیات تراکنش از عموم، درجه ای از حریم خصوصی را ارائه می‌دهد.

در دسترس بودن داده‌ها: اگر صحت یک تراکنش به چالش کشیده شود، تمامی جزییات تراکنش که در لایه دوم پردازش شده است در اختیار چلنجر برای بررسی قرار داده می‌شود.

محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز: تا زمانی که تراکنش‌ها در شبکه اصلی اتریوم تایید نشده‌اند، داده‌ها و تراکنش‌ها در لایه 2 باقی می‌مانند و آنها را برای اشخاص غیرمجاز غیرقابل دسترس می‌سازد.

• حفظ حریم خصوصی در  ZK-Rollup:

ZK-Rollup، با استفاده از شواهد دانش صفر، سطح بالایی از حریم خصوصی را ارائه می‌دهد. در اینجا نحوه حفظ حریم خصوصی کاربر و ایمن سازی داده‌های تراکنش آمده است:

اثبات دانش صفر: تراکنش‌های پردازش شده در ZK-Rollup در اثبات دانش صفر تایید می‌شوند و جزئیات تراکنش‌های فردی را پنهان می‌کنند. این تجمیع حریم خصوصی را با فاش نکردن مشخصات تراکنش و تایید اعتبار آنها تضمین می‌کند.

حریم خصوصی تراکنش: ZK-Rollup، از طریق اثبات دانش صفر، سطحی از حریم خصوصی تراکنش را تنها با آشکار کردن معتبر بودن تراکنش‌ها بدون افشای داده‌های تراکنش واقعی، فراهم می‌کند.

محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز: جزئیات تراکنش از نظر رمزنگاری مخفی هستند و خصوصی باقی می‌مانند. حتی زمانی که تراکنش‌ها به شبکه اصلی اتریوم ارسال می‌شوند، اشخاص غیرمجاز نمی‌توانند به داده‌های تراکنش واقعی دسترسی داشته باشند.

به طور خلاصه، هم OPTIMISTIC Rollup و هم ZK-Rollup اقداماتی را برای حفظ حریم خصوصی انجام می‌دهند. OPTIMISTIC Rollup تا زمانی که تراکنش‌ها تایید نشود به ویژگی‌های حریم خصوصی ذاتی اتریوم متکی است، در حالی که ZK-Rollup از شواهد دانش صفر برای ارائه سطح قوی تری از حریم خصوصی تراکنش‌ها استفاده می‌کند.

مقایسه مقیاس پذیری و عملکرد OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP ها

• عملکرد و مقیاس‌پذیری در OPTIMISTIC Rollup:

عملکرد: OPTIMISTIC Rollup، در تراکنش‌ها و پردازش‌های ساده عملکرد خوبی دارد. این نوع Rollup بهبود قابل توجهی در سرعت و هزینه‌های تراکنش‌ها ایجاد کرده و به کاربران این امکان را می‌دهد که به راحتی به تراکنش‌ها دسترسی داشته باشند.

مقیاس‌پذیری: یکی از مزایای  OPTIMISTIC Rollup، افزایش قابل توجه در مقیاس‌پذیری است. این رول‌آپ زمانی که تراکنش‌ها در زنجیره اصلی اتریوم زمان طولانی می‌برد یا هزینه‌های بالایی دارند موثر است. با انتقال بخشی از فعالیت به لایه دوم، قابلیت پردازش و انتقال تراکنش‌ها بهبود می‌یابد.

• عملکرد و مقیاس‌پذیری در ZK-Rollup:

عملکرد:  ZK-Rollup از نظر کارایی به خوبی عمل می‌کند. با استفاده از تکنولوژی‌های تأیید زنجیره‌ای (zk-SNARKs یا zk-STARKs)، این رول‌آپ تراکنش‌ها را به سرعت و با هزینه‌های پایین تأیید می‌کند. تراکنش‌های ZK-Rollup به سرعت در زنجیره اصلی اتریوم تأیید می‌شوند.

مقیاس‌پذیری:  ZK-Rollup از نظر مقیاس‌پذیری نیز عملکرد بسیار خوبی دارد. این تکنولوژی به افزایش تعداد تراکنش‌ها و فعالیت‌های شبکه به سبب کاهش وابستگی به زنجیره اصلی اتریوم کمک می‌کند و امکان ادغام تعداد زیادی تراکنش را فراهم می‌کند.

به طور کلی، هر دو OPTIMISTIC Rollup و ZK-Rollup به بهبود مقیاس‌پذیری و کارایی نسبت به حالت اتریوم اصلی کمک می‌کنند. OPTIMISTIC Rollup معمولاً در مواقعی که تراکنش‌ها ساده از نظر پیچیدگی و حجم کمتری به طور معمول دارند و از پروتکل‌های ساده‌تری برای تأیید و پردازش استفاده می‌کنند، عملکرد بهتری دارد. در حالی که ZK-Rollup توانایی تأیید تراکنش‌ها به سرعت و با کارایی بالاتر را دارد. انتخاب بین این دو بستگی به نیازها و مورد استفاده‌های خاص شما دارد.

مقایسه امنیت OPTIMISTIC Rollup و ZK-Rollup ها

• OPTIMISTIC Rollup:

در دسترس بودن داده‌ها: در OPTIMISTIC Rollup، در دسترس بودن داده‌های تراکنش برای امنیت ضروری است. داده‌ها باید برای هر کسی در دسترس باشد تا انتقال وضعیت نادرست را از طریق اثبات تقلب به چالش بکشد. اگر در دسترس بودن داده‌ها به دلیل اپراتورهای مخرب یا مشکلات شبکه به خطر بیفتد، می‌تواند بر امنیت مجموعه تأثیر بگذارد.

مقاومت در برابر سانسور:  OPTIMISTIC Rollup سطحی از مقاومت سانسور را فراهم می‌کند، اما به اندازه شبکه اصلی اتریوم قوی نیست. تراکنش‌ها را می‌توان قبل از ارائه مدارک تقلب به طور موقت سانسور کرد که بر امنیت کلی تأثیر می‌گذارد.

امنیت مبتنی بر کاربر: OPTIMISTIC Rollup  به کاربران برای نظارت و به چالش کشیدن انتقال وضعیت نامعتبر با ارائه مدارک تقلب متکی است. این امر امنیت را تا حدودی به مشارکت فعال کاربر وابسته می‌کند.

• ZK-Rollup:

امنیت از طریق اثبات‌های دانش صفر:  : ZK-Rollup  با استفاده از اثبات‌های دانش صفر برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها، سطح بالاتری از امنیت را تضمین می‌کند. این شواهد رمزنگاری تضمینی قوی برای معتبر بودن انتقال‌های حالت ارائه می‌کنند و وابستگی به لایه زیرین اتریوم را کاهش می‌دهند.

مقاومت در برابر سانسور: ZK-Rollup  بسیار مقاوم در برابر سانسور است. تراکنش‌ها با استفاده از شواهد رمزنگاری بدون امکان سانسور قبل از درج در شبکه اصلی تأیید می‌شوند.

امنیت خودکار: امنیت ZK-Rollup به حالت خودکار است. تراکنش‌ها بدون تکیه بر چالش‌های آغاز شده توسط کاربر تأیید می‌شوند و خطر انتقال حالت نامعتبر را کاهش می‌دهند.

موارد استفاده OPTIMISTIC Rollup و ZK-Rollup ها

OPTIMISTIC Rollup برای موارد زیر مناسب است:

اهمیت تراکنش: OPTIMISTIC Rollup زمانی که اولویت افزایش ظرفیت پردازش تراکنش باشد، انتخاب خوبی است. این روش می‌تواند تعداد زیادی تراکنش را با هزینه کمتر در مقایسه با لایه 1 اتریوم انجام دهد.

تعامل مورد نیاز است: زمانی که قراردادهای هوشمند یا برنامه‌های کاربردی به تعامل بیشتری با کاربر نیاز دارند، مانند بازی‌ها یا برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps)، زمان‌های تأیید سریع‌تر، OPTIMISTIC Rollup  ها برای چنین برنامه‌هایی مناسب می‌باشند.

پیچیدگی و هزینه کمتر: پروژه‌هایی با محدودیت‌های بودجه ممکن است OPTIMISTIC Rollup را ترجیح دهند زیرا اجرای آن نسبتاً ساده تر است و به شواهد رمزنگاری پیچیده متکی نیست.

ZK-Rollup  برای موارد زیر مناسب است: امنیت بالا بسیار مهم باشد: هنگامی که امنیت از اهمیت بالایی برخوردار است، مانند برنامه‌های کاربردی مالی، مبادلات غیرمتمرکز، یا سیستم‌های مدیریت هویت، مدارک رمزنگاری قوی ZK-Rollup سطح بالایی از امنیت را فراهم می‌کند.

حفظ حریم خصوصی داده‌ها یک نگرانی باشد: اگر حفاظت از داده‌های کاربر و جزئیات تراکنش در اولویت است، ZK-Rollup  به دلیل استفاده از شواهد دانش صفر، تضمین‌های حفظ حریم خصوصی قوی تری ارائه می‌دهد.

مقاومت در برابر سانسور مورد نیاز است: پروژه‌هایی که در محیط‌هایی که مقاومت در برابر سانسور بسیار مهم است، مانند شبکه‌های ارتباطی یا خدمات مالی در مناطق محدود، ممکن است از ماهیت مقاوم در برابر سانسور ZK-Rollup بهره مند شوند.

اعتبار سنجی خودکار ترجیح داده می‌شود: در موارد استفاده که اتوماسیون و کاهش اتکا به مداخله کاربر مورد نظر است، اعتبار سنجی خودکار ZK-Rollup یک مزیت است.

در نهایت انتخاب بین OPTIMISTIC Rollup و ZK-Rollup به نیازهای خاص پروژه بستگی دارد. OPTIMISTIC Rollup ممکن است برای برنامه‌هایی که کارایی هزینه و تعامل کاربر را در اولویت قرار می‌دهند مناسب تر باشد، در حالی که ZK-Rollup برای پروژه‌هایی که به بالاترین سطح امنیت، حریم خصوصی داده‌ها و مقاومت در برابر سانسور نیاز دارند مناسب تر است.