So sánh Optimistic Rollups và ZK-Rollups – Đâu là giải pháp tốt nhất cho Layer 2 trên Ethereum?

Để giải quyết các vấn đề ảnh hưởng bởi việc tắc nghẽn mạng lưới như tốc độ giao dịch giảm, phí giao dịch tăng và ảnh hưởng lớn đến khả năng mở rộng, các giải pháp về Layer 2 trên Ethereum đã được tạo ra. Nổi bật nhất là 2 giải pháp ZK-Rollups và Optimistic Rollups. Hãy cùng Coin68 tìm ra đâu là giải pháp tốt nhất cho Ethereum qua bài viết dưới đây nhé!

So sánh giữa Optimistic Rollups và ZK-Rollups – Đâu là giải pháp tốt nhất cho Layer 2 trên Ethereum?

Rollups là gì?

Rollups là phương pháp xử lý các giao dịch off-chain, cụ thể đưa những giao dịch được tạo trên blockchain Layer 1 ra bên ngoài và xử lý chúng trên một lớp Rollups riêng, sau đó các dữ liệu và các giao dịch đã được xử lý sẽ được đóng gói lại hay “cuộn lại” thành 1 khối duy nhất để gửi lên Layer 2 để xác minh tính hợp lệ. 

Để hiểu rõ hơn cách hoạt động của quá trình Rollups, chúng ta phải hiểu rõ về Layer 2. Nếu bạn chưa biết thì có thể tìm hiểu thêm tại đây: Layer 2 là gì? Toàn tập về Layer 2 và cơ hội “mỗi năm một lần”

Nhìn chung, Blockchain Layer 2, hay còn gọi là Layer 2, là thuật ngữ dùng để chỉ các giải pháp được phát triển trên blockchain Layer 1 nhằm mở rộng khả năng hoạt động của blockchain đó mà không làm thay đổi tính năng tốt của Layer 1.

Mặc dù Layer 2 có thể áp dụng cho bất kỳ loại blockchain nào; tuy nhiên, sự quan tâm chủ yếu tập trung vào các giải pháp Layer 2 của Ethereum từ phía cộng đồng nhà đầu tư và người dùng. Điều này xuất phát từ việc cần giải quyết những vấn đề gây ra bởi sự tắc nghẽn trên Ethereum, như sự giảm tốc độ giao dịch, tăng phí giao dịch và ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng. Để đối phó với những khó khăn này, các giải pháp Layer 2 đã được phát triển trên Ethereum. Trong số đó, giải pháp nổi bật là giải pháp theo mô hình Rollups.

Mô tả mô hình hoạt động của Rollups

Lợi ích chính của mô hình Rollups là khả năng giảm đáng kể các phí gas và tăng tốc độ giao dịch, đồng thời bảo tồn tính tương thích và khả năng kết hợp thông minh. Điều này có nghĩa là người dùng và nhà phát triển có thể tận hưởng trải nghiệm người dùng tốt hơn và sự đổi mới trên Ethereum mà không cần hy sinh giá trị cốt lõi của nền tảng.

Thách thức chính của mô hình Rollups là các loại Rollups khác nhau yêu cầu cách thức xác minh giao dịch off-chain và xử lý tranh chấp trên main chain khác nhau. 

Không phải Rollups nào cũng tạo ra một giải pháp tương đồng. Hai loại giải pháp chính ở thời điểm hiện tại là Optimistic Rollups và ZK-Rollups. Chúng khác biệt về cách xác minh giao dịch, xử lý tranh chấp, lợi ích và nhược điểm.

Chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về 2 giải pháp Optimistic Rollups và ZK-Rollups qua đoạn sau đây.

Optimistic Rollups là gì?

Optimistic Rollups là một giải pháp đầy tiềm năng dành cho các mục đích mở rộng các hợp đồng thông minh trên Ethereum trong thời gian ngắn. Công nghệ này có thể nâng cao khả năng giao dịch của các Dapp và các dịch vụ hiện có trên Ethereum với mức cân bằng hợp lý giữa bảo mật và khả năng mở rộng. 

Tuy nhiên, giống như cái tên được đặt, giải pháp Optimistic Rollups rất “lạc quan”, cơ chế của nó giả định rằng tất cả các giao dịch được gửi lên chuỗi đều là hợp lệ mặc dù chưa hề được xác minh các giao dịch đó đã được thực hiện chính xác hay chưa. Mặc dù điều này cải thiện đáng kể về khả năng mở rộng; nhưng các giao dịch phải trải qua một giai đoạn “thử thách” khi mà bất kỳ có người nghi ngờ về tính hợp lệ của những giao dịch đó. 

Cách xử lý tranh chấp trên Optimistic Rollups

Bởi vì Optimistic Rollups không thực hiện xác minh giao dịch, vì vậy cần có một cơ chế để đảm bảo tính hợp pháp của các giao dịch đó và fraud proof (bằng chứng gian lận) là bộ phận quản lý sự xác minh này.

Nếu nhận thấy giao dịch có tính gian lận, Optimistic Rollups sẽ thực hiện kiểm tra chống gian lận và thực hiện các thuật toán xác thực giao dịch bằng cách sử dụng dữ liệu có sẵn. Điều này có nghĩa là bạn phải chờ việc xác thực giao dịch lâu hơn so với ZK-Rollups vì giao dịch đang bị “thử thách” để kiểm chứng lại.

ZK-Rollups là gì?

Giải pháp Zero-knowledge hay còn gọi là ZK-Rollups có khả năng Rollups hàng trăm giao dịch ra off-chain và tạo ra các bằng chứng mật mã SNARK. Đây được coi là bằng chứng hợp lệ và được lưu trên Layer 1 - Ethereum.

`Mô hình hoạt động của ZK-Rollups

ZK-Rollups dựa vào khả năng chống kiểm duyệt của Layer 1 Ethereum vì sự tồn tại của chứ không phải vì tính bảo mật của nó. ZK-Rollups không cần sự giám sát vì sau khi một block được xác minh, tài sản của người dùng luôn được đảm bảo có thể thu hồi được ngay cả khi các operator từ chối hợp tác.

So sánh giữa ZK-Rollups và Optimistic Rollups

So sánh các khía cạnh chính của hai giải pháp Layer 2 Optimistic Rollups và ZK-Rollups

Công nghệ nổi bật

Optimistic Rollups

Công nghệ nổi bật nhất trong toàn bộ giải pháp Optimistic Rollups là Off-chain Virtual Machine - OVM. Công nghệ OVM cho phép hầu hết các tính năng có thể được tạo ra trên Ethereum đều có thể thực hiện trên OVM bao gồm khả năng kết hợp giữa các hợp đồng thông minh.

Điểm nổi bật của OVM là nó có thể dùng được EVM, và hỗ trợ ngôn ngữ lập trình Solidity. Cho nên, phần lớn các codebase đều có thể áp dụng vào Optimistic Rollups.

ZK-Rollups

Hiện tại, ZK-Rollups hoàn toàn có thể hỗ trợ mô hình lập trình tương tự như EVM (bao gồm khả năng kết hợp liền mạch và khả năng tương tác).

Khả năng mở rộng và chi phí giao dịch

Mục tiêu hàng đầu của các giải pháp rollup là nâng cao khả năng xử lý giao dịch trên mạng Ethereum và giảm phí gas cho cộng đồng người dùng. Cả Optimistic Rollups và ZK-Rollups đã đạt được mục tiêu này thông qua việc tổng hợp giao dịch và định kỳ đưa chúng lên mainnet. Tuy nhiên, chúng có các ưu và nhược điểm riêng về khả năng mở rộng và chi phí.

Optimistic Rollups

Với cơ chế “lạc quan” của Optimistic Rollups, tốc độ giao dịch sẽ rất nhanh và tạo điều kiện để nâng cao khả năng mở rộng của toàn bộ hệ sinh thái. Tuy nhiên, khi giao dịch được nhận định là một giao dịch gian lận thì thời gian để “thử thách” sẽ xuất hiện và làm chậm lại thời gian giao dịch hiện có (sau bedrock thì thời gian từ 1 phút đến nhiều giờ).

Vậy nên, các giao dịch bình thường trên Optimistic Rollups sẽ có phí thấp hơn giao dịch bị kiểm chứng.

ZK-Rollups

Với ZK-Rollups, người dùng không cần chờ thời gian quá lâu để rút tiền ra khỏi toàn bộ giao thức vì không có thời gian “thử thách” như Optimistic Rollups, và mỗi giao dịch đều đã được kiểm chứng trước đó. Vậy nên, việc tài sản ra khỏi giao thức chỉ tốn từ 1-20 phút.

Sự khác biệt nổi bật của ZK-Rollups là khi Optimistic Rollups luôn yêu cầu người dùng công khai toàn bộ lệnh giao dịch, ZK-Rollups có thể linh hoạt lựa chọn giữa: 

• Mọi người có thể xem ra và không ảnh hưởng đến quá trình giao dịch.

• Chỉ người nhận trong giao dịch được biết.

Tính bảo mật

Một yếu tố quan trọng khác cần xem xét khi so sánh các giải pháp Rollups là tính bảo mật và cách chúng bảo vệ tài sản và dữ liệu của người dùng khỏi các tác nhân độc hại. Optimistic Rollups và ZK-Rollups có các rủi ro bảo mật và giả định khác nhau.

Optimistic Rollups

Tất cả tài sản trong Optimistic Rollups sẽ được gửi trong một hợp đồng thông minh duy nhất. Cho nên, đây là “mật ngọt” để cho các hacker. Để giải quyết vấn đề này, giải pháp Optimistic Rollups xây dựng hệ thống bảo mật dựa trên 2 phương thức:

• Ít nhất 1 trong số N người tham gia đáng tin thực hiện tất cả các giao dịch HOẶC họ công bố bằng chứng gian lận trong trường hợp giao dịch không hợp lệ.

• Thừa hưởng khả năng chống kiểm duyệt mạnh mẽ của Layer 1.

ZK-Rollups

Mọi giao dịch trên ZK-Rollups, đều được xác minh bởi hợp đồng thông minh trước khi giao dịch có hiệu lực. ZK-Rollups nghiêm cấm các nhà khai thác ăn cắp tiền hoặc phá hoại chương trình của quy trình Rollups. Cho nên, ZK-Rollups sử dụng Layer 1 - Ethereum như một nền tảng để phát triển chứ không phải vì tính bảo mật của nó.

Các giao dịch trên ZK-Rollups không cần bất kỳ sự giám sát vì sau khi một block được xác minh, tiền của người dùng luôn được đảm bảo đến cuối cùng và có thể thu hồi được ngay cả khi các nhà khai thác từ chối hợp tác.

Khác với Optimistic Rollups, ZK-Rollups không yêu cầu khoảng thời gian “thử thách” vì đã có cơ chế xác thực tính chính xác của dữ liệu trước khi thực hiện giao dịch. Cho nên việc bị hack vào quy trình Rollups State là một điều không thể.

Khi so sánh:

• ZK-Rollups, hệ thống luôn ở trạng thái hợp lệ (valid state). 

• Optimistic Rollups trạng thái không hợp lệ có thể tồn tại, chắc chắn cho đến khi gửi bằng chứng gian lận và có thể vô thời hạn. 

Cụ thể, với một cuộc tấn công 51% trong Optimistic Rollups có thể dẫn đến việc bị mất hết tài sản, trong khi trong ZK-Rollups, nó chỉ có thể dẫn đến việc các giao dịch bị hoàn nguyên.

Tính riêng tư

Quyền riêng tư ám chỉ khả năng của người dùng che giấu danh tính và chi tiết giao dịch khỏi bên thứ ba.

Optimistic Rollups

Optimistic Rollups có mức độ riêng tư thấp cho người dùng, vì họ phải tiết lộ các giao dịch và chữ ký của mình trên off-chain và main-chain. Bất kỳ ai cũng có thể quan sát và phân tích các giao dịch này và liên kết chúng với địa chỉ và danh tính của người dùng.

Ở một góc độ khác, Optimistic Rollups cũng có thể hỗ trợ các giải pháp bảo mật hiện có trên Layer 2 của Ethereum. Vì chính Optimistic Rollups là Layer 2, bất kỳ giải pháp bảo mật nào triển khai trên nó sẽ được xem như Layer 3. Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến việc các dịch vụ riêng tư bị phân tách và phức tạp hóa.

ZK-Rollups

ZK-Rollups mang đến mức độ riêng tư cao cho người dùng, khi họ sử dụng chứng minh không có kiến thức để che giấu các giao dịch và chữ ký trên cả off-chain và main chain. Chỉ người gửi và người nhận giao dịch mới biết chi tiết và không ai có thể liên kết nó với địa chỉ hoặc danh tính của người dùng. 

Tuy nhiên, ZK-Rollups cũng có một số hạn chế về quyền riêng tư, như việc yêu cầu người dùng đăng ký khóa công khai của họ trên chuỗi phụ trước khi thực hiện giao dịch. Điều này có thể tiết lộ một số thông tin về mẫu hoạt động và số dư của người dùng.

Ở góc độ công nghệ, ZK-Rollups cũng có thể dễ dàng hỗ trợ các giao dịch ẩn danh ở cấp độ giao thức theo mặc định, cũng như cho phép người dùng lựa chọn giao dịch ẩn danh hoặc không.

Hệ sinh thái

Optimistic Rollups

• Optimism (OP): là một giải pháp Layer 2 giúp thực hiện giao dịch nhanh, rẻ nhưng vẫn giữ được độ bảo mật từ Layer 1, sở hữu khả năng hỗ trợ EVM để các dApp trên Ethereum có thể chạy trên lớp Layer 2 này chỉ với vài dòng code.
• Arbitrum: là một giải pháp Layer 2 nhằm giải quyết các vấn đề tắc nghẽn trên Ethereum. Arbitrum cũng cung cấp thêm các giải pháp mở rộng khác như Channel và Sidechain. Nhìn chung, Arbitrum khá tương đồng với dự án Optimism, điểm khác biệt chủ yếu nằm ở cách hoạt động của Fraud Proof. Tuy nhiên, nhà sáng lập Arbtrium mới đây đã “đánh tiếng” sẽ chuyển sang ZK-Rollups.

ZK-Rollups

• ZKSync: là một giao thức ZK-Rollups lấy người dùng làm trung tâm, được phát triển bởi Matter Labs. Đây là một giải pháp mở rộng quy mô cho Ethereum, đã khởi chạy trên Ethereum mainnet và mới công bố bản testnet ZKEVM cho khả năng tương thích với EVM.
• StarkNet: là một giao thức ZK-Rollups phi tập trung không cần sự cho phép. Giao thức hoạt động như một Layer 2 trên Ethereum, cho phép bất kỳ Dapp nào mở rộng quy mô về mặt tính toán của nó không giới hạn mà không ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp và bảo mật của Ethereum.
• Loopring: là một giao thức Layer 2 ZK-Rollups, cho phép giao dịch, thanh toán với thông lượng cao và chi phí thấp trên Ethereum.
• Polygon Zero: là một giải pháp Layer 2 ZK-Rollups trên Ethereum được phát triển bởi Polygon.

Đâu là giải pháp tốt nhất dành cho Ethereum?

Qua bài viết trên, khi so sánh hai giải pháp là Optimistic Rollups và ZK-Rollups, chúng ta thấy rõ ràng là ZK-Rollups là giải pháp có sự bảo mật tốt, rút tiền nhanh hơn hẳn so với Optimistic Rollups. Đối với người dùng cá nhân, hay doanh nghiệp, những đặc điểm được kể trên là điều họ quan tâm nhất khi muốn doanh nghiệp hóa công nghệ hoặc lựa chọn đầu tư lâu dài.

Tuy nhiên, Optimistic Rollups lại có khả năng mở rộng hơn khi có tốc độ giao dịch trên chuỗi nhanh hơn so với ZK-Rollups và rất thích hợp để thu hút người dùng có nhu cầu giao dịch nhanh chóng như trading. Vậy nên rất khó khăn để xác định đâu là giải pháp tiềm năng cho Ethereum; nhưng theo quan điểm của nhà sáng lập Ethereum Vitalik Buterin thì ZK-Rollups là “kẻ thay đổi cuộc chơi”, sẽ sớm đánh bại Optimistic.

Lưu ý: Thông tin trong bài viết không được xem là lời khuyên đầu tư, Coin68 không chịu trách nhiệm với bất kỳ quyết định nào của các bạn.