วัดกันหมัดต่อหมัด Optimistic Rollups กับ ZK-Rollups

วัดกันหมัดต่อหมัด Optimistic Rollups กับ ZK-Rollups มันคืออะไร? แล้วมันต่างกันยังไง?

เทคโนโลยีบล็อคเชนที่โตขึ้นอย่างรวดเร็ว และการ Scaling ที่มีประสิทธิภาพกำลังกลายเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาการใช้งานและประสิทธิภาพของ Network จุดสำคัญคือ Optimistic Rollups และ ZK-Rollups ได้รับความสนใจเยอะมาก เพื่อให้ใจถึงวิธีทั้ง 2 แบบ คือการได้เข้าใจถึงความแตกต่างของวิธีทั้งสอง การทำความเข้าใจความแตกต่างทั้ง 2 อย่างนี้เลยเป็นส่วนสำคัญในการรับรู้การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี Blockchain

Blockchain Rollups คืออะไร?

Blockchain Rollups คือ วิธี Scaling Layer 2 ที่ออกแบบมาเพื่อลดปัญหาความแออัดบน Blockchain Layer 1 ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอก Layer 1 โดยการรวบรวมข้อมูลธุรกรรมเป็นกลุ่มและส่งไปยัง Blockchainเ Layer 1 ที่เกี่ยวข้อง Rollups ช่วยเพิ่มปริมาณการทำธุรกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันก็ลดภาระการคำนวณลงด้วยทำให้แต่ละธุรกรรมเกิดขึ้นได้เร็วขึ้นกว่าเดิม Optimistic Rollups และ ZK-Rollups เลยเป็นสองรูปแบบเด่นๆ ของการ Scaling

วิธีการทำงานของทั้งสอง Rollups

Optimistic Rollups ใช้บน Optimism (OP)

Optimistic Rollups ตรงตามชื่อเลยคือการทำธุรกรรมแบบมองโลกในแง่ดี

• หลักการทำงานคือ จะมองธุรกรรมใน Layer 2 ทั้งหมดเป็นธุรกรรมที่ถูกต้อง เว้นแต่จะมีการพิสูจน์ได้ว่าไม่ถูกต้องโดย Honest Validators 
• การใช้กลไก “Fraud-Proof” Optimistic Rollups จะตรวจสอบและแก้ไขธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องภายในระยะเวลาที่กำหนด 

แม้ว่า Optimistic Rollups จะมีความยืดหยุ่นและ Scaling ได้ แต่จะให้ความสำคัญกับความโปร่งใสมากกว่าความเป็นส่วนตัว โดยเปิดเผยรายละเอียดธุรกรรมบน Rollups chain

ZK-Rollups ใช้บน zkSync

ในทางกลับกัน ZK-Rollups ใช้ประโยชน์จากการพิสูจน์ด้วยความรู้เป็นศูนย์ (zero-knowledge proofs: ZKPs) 

• เพื่อยืนยันความถูกต้องของธุรกรรมโดยไม่เปิดเผยรายละเอียดของธุรกรรม โดยการถือว่าธุรกรรมเป็นเท็จจนกว่าจะพิสูจน์ได้ว่าถูกต้อง 
• ZK-Rollups ให้ความสำคัญกับความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัย โดยที่ ZKPs ให้การรับประกันทางคณิตศาสตร์ ว่าธุรกรรมนั้นถูกต้อง (โอกาสผิดพลาดจากสูตรคณิตศาสตร์นี้มีเพียง 0.0001%)
• ZK-Rollups จึงมอบความเป็นส่วนตัวที่มากขึ้น

การเลือกใช้ระหว่าง Optimistic Rollups และ ZK-Rollups ขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานและความต้องการของ User เอง ซึ่ง Optimistic Rollups เหมาะสำหรับ User ที่ต้องการ การประมวลผลธุรกรรมอย่างรวดเร็ว ส่วน ZK-Rollups มอบความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยที่เหนือชั้นกว่า และทั้งสองวิธียังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จุดแข็งและจุดอ่อนของแต่ละวิธีจะยังคงกำหนดอนาคตของการ Scaling ในโลก Blockchain ต่อไป

เปรียบเทียบกันหมัดต่อหมัด

ทั้ง Optimistic Rollups และ Zero-Knowledge Rollups ต่างก็มีข้อดีและข้อเสียของตัวเองเพื่อเจาะลึกแต่ละข้อและดูว่าอันไหนเหมาะกับการใช้งานแบบไหน:

Security

• Optimistic Rollups: Fraud proofs ช่วยยืนยันความถูกต้องของธุรกรรมโดย Honest Validators สามารถรักษาความปลอดภัยของเครือข่ายบล็อกเชน  ข้อดีคือ Node เพียงโหนดเดียวก็เพียงพอที่จะส่ง Fraud-Proof เพื่อพิสูจน์ธุรกรรมที่เป็นการฉ้อโกงแล้ว
• Zero-Knowledge Rollups: ZK Rollups ใช้การพิสูจน์ความถูกต้องโดยเข้ารหัส (Cryptographic Validity Proofs) เพื่อยืนยันความถูกต้องของธุรกรรม ข้อดีคือ ZKPs ให้การรับประกันความปลอดภัยด้วยการพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์แทนที่จะใช้คน แต่ข้อเสียคือ การพิสูจน์ความถูกต้อง โดยใช้ Hardware ที่ซับซ้อนและเฉพาะทาง อาจนำไปสู่การควบคุมแบบ Centralized โดยมีผู้ดำเนินการเพียงไม่กี่คนเป็นผู้กำหนดลำดับการทำธุรกรรม

Cost

• Optimistic Rollups: เนื่องจาก Node บน Layer 2 ทั่วไปสามารถคำนวณ Fraud-Proofs ได้ ดังนั้นเลยไม่จำเป็นต้องใช้ ้Hardware พิเศษใดๆ ช่วยลดต้นทุนการคำนวณโดยรวม แต่ข้อเสียคือ Optimistic Rollups โพสต์ข้อมูลธุรกรรมทั้งหมดบน Layer 1 ซึ่งอาจเพิ่มต้นทุนได้

• Zero-Knowledge Rollups: ZK Rollups มีเทคโนโลยีการบีบอัดข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูง เลยประหยัดข้อมูล 28 ไบต์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนและค่า Gas ได้มากกว่า แต่ ZK Rollups มีความต้องการ Hardware ที่ซับซ้อนสำหรับการคำนวณและตรวจสอบการพิสูจน์ความถูกต้องหรือ ZKPs ซึ่งเป็นข้อเสียและส่งผลให้ค่า Gas ผู้ใช้เพิ่มขึ้น

Transaction finality

• Optimistic Rollups: Rollups เหล่านี้ทำงานบน “trustless liveness” ที่ทุกคนสามารถดำเนินการธุรกรรมและโพสต์ลงบนบล็อกเชนหลักได้

ข้อเสียคือ ช่วงเวลาที่เกิดปัญหามีข้อพิพาท (dispute period) เนื่องจากธุรกรรมจะได้รับการสรุปบนเชนหลัก จนกว่าข้อพิพาทจะจบลง ทำให้ Optimistic Rollups มีเวลาแฝงสูง ในการสิ้นสุดของธุรกรรม ก็คือใช้เวลานานนั่นแหละ

• Zero-Knowledge Rollups: ข้อดีของ ZK Rollups คือ เวลาแฝงต่ำสำหรับการสิ้นสุดของธุรกรรม เนื่องจากทันทีที่ผู้ดำเนินการ Node ยืนยันการพิสูจน์ความถูกต้อง จะทำการอัปเดตสถานะทันที แต่ Hardware ที่ใช้ในการคำนวณ ต้องใช้เวลานานกว่าในการประมวลผลการพิสูจน์ความถูกต้อง

ความเป็นส่วนตัว

• Optimistic Rollups: มีความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้น้อยกว่า เนื่องจากข้อมูลธุรกรรมและที่อยู่ของผู้ใช้ยังคงสามารถเข้าถึงได้อย่างเปิดเผยสำหรับการวิเคราะห์และระบุตัวตนบนเชน

• Zero-Knowledge Rollups: มีความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้สูงกว่า เนื่องจากรายละเอียดของธุรกรรมถูกซ่อนไว้ Zero-Knowledge Proofs ช่วยรับรองการตรวจสอบและยืนยันธุรกรรมโดยไม่เปิดเผยข้อมูลผู้ใช้ที่ละเอียดอ่อน

ประสิทธิภาพ

• Optimistic Rollups: Optimistic Rollups มีระยะเวลาการโต้แย้ง ผู้ใช้จึงไม่สามารถถอนเงินออกก่อนหมดอายุ ซึ่งทำให้เสียเวลาไปมากกว่าจะถอนเงินได้

• Zero-knowledge Rollups: ZK Rollupsไม่มีระยะเวลาการโต้แย้ง ผู้ใช้จะมีประสิทธิภาพด้านทุน/สภาพคล่องที่ดีกว่า และสามารถถอนเงินได้ตลอดเวลา

ความเข้ากันได้กับ Ethereum Virtual Machine: EVM

• Optimistic Rollups: Rollups นี้เข้ากันได้กับ EVM และภาษาโปรแกรม Solidity ดังนั้น นักพัฒนาจึงสามารถย้าย Smart Contract ที่ใช้ Solidity และใช้เครื่องมือดั้งเดิมของ Ethereum เพื่อพัฒนาแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApps) บน Optimistic Rollups ได้ง่ายกว่า โดยรวมแล้ว Optimistic Rollups มีข้อจำกัดในการเข้าใช้งานน้อยกว่าและใช้งานเขียนโปรแกรมได้ง่ายกว่า

• Zero-knowledge Rollups: ZK Rollups ไม่สามารถเข้ากันกับ EVM ได้อย่างสมบูรณ์เท่าไหร่ และ DEV จะต้องเรียนภาษาแลกเฟรมเวิร์คแยกต่างหาก เพื่อให้ dApps ทำงานบน ZK Rollups ได้ ดังนั้น DEV จึงมีข้อจำกัดในการเข้าใช้งานที่สูงกว่าและประสบการณ์การเขียนโปรแกรมที่ยากลำบากกว่า

เรื่องของ ZK-rollup กับ Optimistic Rollup ยังคงเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก เนื่องจากแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียต่างกัน ปัจจุบัน Optimistic Rollup ได้รับความนิยมมากกว่า ZK-rollup เล็กน้อย เนื่องจากมีต้นทุนที่คุ้มค่ากว่า อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาของทั้งสองที่รวดเร็ว ดังนั้น ยังมีความเป็นไปได้ที่ ZK-rollup อาจได้รับความนิยมและใช้งานได้จริงมากขึ้นในอนาคต ทำให้กลายเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยม