随着对链下扩展解决方案的广泛研究，汇总已成为支持安全和可扩展区块链的主要候选者。 尽管与乐观的同类产品相比，Zk-rollups 的功能相对简单，但它还是获得了大部分关注。 尽管受到了关注，但乐观汇总与零知识变体相比具有许多值得探索的优势。
Rollups
Rollups 是一种区块链，它将它们的块提交到另一个链（基础层），该链提供共识并验证块的数据可用性。 汇总还可以聚合多个块并将它们作为一个批次一起发布。 对于乐观汇总，基础层默认假设事务是正确的。 如果一方希望对区块提出异议，则会生成欺诈证明以验证其无效性。 与乐观汇总不同，zk-rollups 要求每个块都接受验证以确保有效性，这是通过有效性证明来完成的。
交易成本
汇总将事务发布到基础层必须支付的成本可以分为两类：固定成本和可变成本。固定成本是汇总必须为每批支付的成本，即使它包含零事务。可变成本是批次中包含的每笔额外交易所产生的边际成本。
由于有效性证明，Zk-rollups 在两个 rollup 中具有最大的固定成本。向基础层提交有效性证明的成本由其大小决定。 SNARK 的成本更低，因为它们的尺寸更小，在 EVM 中消耗了大约 500k – 1M 的 gas。 STARK 比 SNARK 产生更高的成本，因为它们的证明大小更大，根据证明大小消耗 1M 到 5M 的气体。乐观汇总不会承担此成本，因为不需要证明，除非发生争议。
一旦汇总上的活动增加，交易数据的可变成本就成为影响汇总交易费用的最大因素。交易数据通过汇总以 calldata 的形式提交给以太坊，对于非零的 calldata，每字节的成本为 16 gas。虽然 calldata 的成本是固定的，但每单位 gas 的价格会根据对区块空间的需求而波动。随着每批交易的增加，总成本增加将在所有交易中摊销。
更频繁地发送到基础层的批次也会产生更多的累积固定成本支出，这就是为什么一些 zk-rollup 只提交大批次以在更大的交易集合中分摊成本的原因。顺便说一句，尽管批次的总成本增加，但摊销可以降低交易费用，但这只是在一定程度上成立。汇总的限制程度是基础层数据吞吐量的能力。
当 rollup 在低活动水平下运行时，乐观 rollup 具有成本优势，因为它们比 zk-Rollups 更低的固定成本。当以更高的活动水平运行时，提交数据的可变成本成为汇总费用的主要决定因素。可以降低每个事务的数据成本的汇总类型在规模上具有成本优势。
EVM 等效性
虽然汇总旨在扩展以太坊，但许多人还尝试模拟相同的环境，以减少将应用程序生态系统从以太坊移动到汇总的摩擦。汇总在以太坊中实现相同环境的程度可以分为两类：EVM 兼容性和 EVM 等效性。
EVM 兼容性是汇总中 EVM 的近似值。 EVM 的大部分功能都存在，以太坊合约可以移植，但需要对合约代码进行一些更改才能在汇总中运行。 EVM 等效性是一个相同的 EVM 在汇总中的实现，其中所有操作码都存在，并且以太坊合约可以以最小的更改移植到汇总。
与乐观汇总相比，由于以零知识兼容方式实现 EVM 的复杂性，zk-rollups 在与 EVM 兼容和可比方面具有很大的劣势。一些操作码在 zk 电路中天生就难以处理，并且某些加密原语和预编译等其他功能也存在与 zkEVM 不兼容的问题。缺乏可比较的问题是为什么 EVM 兼容的乐观汇总已经存在了一年多，而主网上还没有具有这种功能的 zk-rollup。
硬件要求
为了确保汇总在对抗条件下仍然有效，必须保持合理的硬件要求，以便在单个或一组节点发生故障时另一个节点可以介入以维持操作。在乐观汇总中，排序器必须可操作以构建批次并将它们发布到基础层。证明者只需要在争议期间生成欺诈证明。在 zk-rollup 中，链的进展需要证明者和定序者。
虽然两种汇总结构中的排序器具有相同的作用，但证明者有很大不同。 zk-rollup 证明者生成验证每个批次的有效性证明，这需要计算许多加密承诺来生成。生成有效性证明的高成本增加了运行证明者的硬件要求，同时减少了可能在需要时引导证明者的人数。重要的是，提款和强制退出是通过生成一个新块在 rollup 上启动的，因此与乐观 rollup 相比，高硬件要求最终会降低 zk-rollup 的审查阻力。
确定性
事务被视为最终的点因两个汇总的设计而异。 Optimistic rollups 可以每隔几分钟频繁发布区块，而 zk-rollups 则受到证明生成时间的限制——发送到基础层的每个批次都必须附有有效性证明。例如，如果一个批次在提交到基础层之前等待五个小时，则该批次中的交易不会收到事先确认或最终性保证。
最终性是从基础层合约的角度来看，交易被视为最终交易所需的时间。交易的最终确定性让资金从汇总中提取到另一条链。与 zk-rollups 相比，Optimistic rollups 本身的最终确定性较慢，因为最终确定性只能在争议窗口过去后发生，对于大多数乐观 rollups 来说，这大约是一周的时间。但是，可以通过流动性提供者提供更快的提款最终确定性。用户发起提款，流动性提供者将他们的代币换成目标链上的等值金额。缺点是必须有足够的流动性才能提取代币，否则必须使用带有争议窗口的原生提取。正因为如此，zk-rollups 具有更快的本机最终确定性，但乐观汇总具有更快的确认速度，并且对于流动代币可以具有更快的确定性。
结论
Zk-rollups 作为 rollup 扩展的未来受到了所有的炒作，然而，乐观的 rollups 已经证明自己是一个可行且有益的候选者，作为一个功能齐全的解决方案。
与 zk-rollups 相比，Optimistic Rollups 向基础层提交批次的固定成本更低。在较小的规模上，这会导致较低的费用，但是，随着活动的增加和交易数据成为汇总费用的最大边际成本，这种情况可能会发生变化。
EVM 兼容性和等效性对于乐观汇总来说更容易实现，因为它们不必与 zk-proofs 存在的困难和不兼容的特性作斗争。
由于生成有效性证明的成本，Zk-rollups 对运行证明者的硬件要求很高。更高的要求降低了进入门槛，并最终降低了 zk-rollup 的审查阻力，因为需要一个证明者和一个排序者来确保 rollup 继续产生块。因此，乐观汇总可以具有相对较高的审查阻力。
Optimistic rollups 可以通过流动性提供者为流动性代币提供更快的确认和最终确定性，而 zk-rollups 为原生提款和非流动性代币提供更快的确定性。
原作者：Alex Beckett
翻译：TonyDAO
