RaaS の ZK/OP ルート論争: なぜ ZK-RaaS が優れているのか?

TL; DR

オプティミスティック ロールアップと比較して、ZK ロールアップには次の利点があります。

• 圧縮されたトランザクション データにより L1 ガスのコストが節約されます
• より安全でトラストレス
• 取引確認速度の高速化と出金時間の短縮

これらの利点に加えて、ZK-RaaS にはネットワーク効果を通じて次の側面でも利点があります。

• ZK-RaaS は、ZK-PoW を通じて大規模な ZK-Rollup に大規模なコンピューティング能力を提供し、それによって ZKP 計算のコストを削減します。
• ZK-Rollup のより速いトランザクション確認速度 (分レベル) のおかげで、ZK-Rollup はネイティブのクロスロールアップ通信 (NCRC) プロトコルを実装できるため、流動性の断片化の問題を解決できます。

RaaS とは何ですか?

Rollups-as-a-Service (RaaS) は、ロールアップ フレームワークと SDK の上に抽象化レイヤーを提供し、展開、メンテナンス、カスタムの運用グレード固有のアプリケーション ロールアップ (AppRollups) 上での構築を容易にします。 Software-as-a-Service 製品と同様に、RaaS を使用すると、開発者はアプリケーション層の構築に集中できるようになり、複数のエンジニアが協力して数十時間かかっていたプロセスが、10 分間のノーコード導入プロセスに変わります。

ロールアップの主なタイプは、オプティミスティック ロールアップと ZK ロールアップの 2 つです。それらはトランザクションの検証と紛争処理において異なり、異なる長所と短所があります。提供されるロールアップの種類に応じて、このペーパーでは RaaS を Op-RaaS と ZK-RaaS に分類します。

1. コスト

ZK ロールアップの L1 ガスのコストは、オプティミスティック ロールアップのコストよりも低くなります

Rollup ソリューションの主な目標の 1 つは、イーサリアムでのトランザクションのスループットを向上させ、ユーザーのガスコストを削減することです。オプティミスティック ロールアップと ZK ロールアップは、トランザクションをバッチ化し、定期的にメインネットに送信することでこれを実現します。したがって、L1 に送信されるデータのガス料金はすべて負担する必要があります。

• 不正行為の証明のため、オプティミスティック ロールアップはすべてのトランザクション データをオンチェーンで公開する必要があります。したがって、データのバッチをメインチェーンに送信するには、より多くのGasが必要になります。
• ZK-Rollups には効率的なデータ圧縮技術があるため (アドレスの代わりにインデックスを使用してユーザー アカウントを表すなど、これにより 28 バイトのデータが節約されます)。これは、基礎となるチェーン上でトランザクション データを公開するコストを削減するのに役立ちます。

したがって、ZK ロールアップはオプティミスティック ロールアップよりも多くの L1 ガスを節約できます。

ZK-RaaS は大規模なマイナーの参加により ZKP 計算コストを削減します

ただし、ZK ロールアップではゼロ知識証明を生成するために追加の計算コストが必要です。これはまさに ZK-RaaS が解決を目指していることです。

ZK-Rollup の大規模な実装では、ZKP の生成には、計算能力を提供するために多数の CPU、GPU、FPGA、その他のハードウェアとマイニング マシンが必要になります。 Opside() は、ZK-PoW の概念も提案し、zkEVM ノードのメンテナンスと ZKP の計算に参加するマイナーの役割を導入しました。 Opside ZK-PoW プロトコルは、イーサリアム、BNB チェーン、ポリゴン PoS、およびオプサイド チェーン自体を含むがこれらに限定されない複数のチェーンに展開されます。

より多くのマイナーが ZKP コンピューティング タスクに同時に参加することを奨励するために、Opside は ZKP の 2 ステップ サブミッション アルゴリズムを提案しました。 ZKP に対応する PoW 報酬シェアは、特定のルールに従って有効な ZKP 提出者、つまりマイナーに割り当てられます。

1. プルーフハッシュの送信: 時間枠内で、特定のシーケンスについて、複数のマイナーがゼロ知識証明の計算に参加することが許可されます。各マイナーはプルーフを計算した後、元のプルーフを直接送信するのではなく、(プルーフ/アドレス) プルーフハッシュを計算し、プルーフハッシュをコントラクトに送信します。
2. ZKP の送信: 時間枠の後、マイナーは元のプルーフを送信し、以前に送信されたプルーフハッシュでそれを検証します。検証に合格したマイナーは PoW 報酬を得ることができ、報酬額はマイナーの誓約額の割合に応じて分配されます。

Opside では、ZKP の 2 段階の送信アルゴリズムにより、ZKP の並列計算とシリアル送信が実現され、マイニングマシンが複数の ZKP 生成タスクを同時に実行できるようになり、ZKP の生成効率が大幅に向上します。

2. 取引のファイナリティと資本効率

• オプティミスティック ロールアップ: 最大 7 日間のチャレンジ期間があり、トランザクションはチャレンジ期間が終了するまでメイン チェーン上で完了しません。したがって、オプティミスティック ロールアップでは、トランザクションのファイナリティに対する待ち時間が長くなります。
• ZK-Rollups: ZK-Rollups の利点は、トランザクションのファイナリティの遅延が短く、通常は数十分、場合によっては数分であることです。ノードオペレータによって有効性の証明が検証されると、状態が更新されます。

オプティミスティックロールアップにはチャレンジ期間があるため、有効期限までに資金を引き出すことができず、ご不便をおかけしております。ただし、ZK-Rollups にはチャレンジ期間がなく、ユーザーは資本/流動性の効率が良く、いつでも資金を引き出すことができます。

3. 流動性の共有

特筆すべき点は、ZK-Rollupsの取引が迅速に確認できるため、ZK-Rollups間のトラストレスな通信を実現でき、すべてのRollupsが資産流動性を共有できることです。 **また、不正行為の証拠と 7 日間のチャレンジ期間の存在により、オプティミスティック ロールアップ間でトラストレスなネイティブ通信を実現することは現実的ではありません。

ZK-RaaS プラットフォーム Opside の NCRC (Native Cross Rollup Communication) プロトコルは、トラストレスなロールアップ相互運用性ソリューションを提供します。 NCRC プロトコルは、各ロールアップに追加のサードパーティ ブリッジを追加するのではなく、ZK ロールアップに付属するブリッジ (ネイティブ ブリッジ) をシステム レベルで変換し、各 ZK ロールアップのネイティブ ブリッジを直接使用して次のことを実現します。クロスロールアップコミュニケーション。このアプローチはより簡潔かつ徹底的であり、ネイティブ ブリッジの絶対的なセキュリティを継承するだけでなく、サードパーティ ブリッジによってもたらされるシステムの複雑さと信頼コストを回避します。

NCRCはテストネットワーク上で開始され、ユーザーは直接それを体験できます

4. セキュリティ

• 楽観的なロールアップ: 不正行為の証明は、誠実なバリデーターがブロックチェーン ネットワークを保護することで、トランザクションの正当性を保証します。無効なトランザクションに異議を唱える誠実なノードがなければ、悪意のある攻撃者が資金を盗む可能性があり、こうした楽観的なロールアップは安全ではありません。
• ZK-Rollups: 正直な検証者に依存する代わりに、ZK-Rollups はゼロ知識証明を使用してトランザクションを検証します。 ZKP の利点は、人間の行為ではなく数学的証明を通じてセキュリティ保証を提供することです。したがって、ZK ロールアップはトラストレスです。

ただし、楽観的ロールアップの不正行為を証明することは理論的には可能であり、すでにいくつかのロールアップが運用されています。ただし、時間が経ち、オプティミスティック ロールアップの数が増加するにつれて、このセキュリティ モデルのリスクが徐々に明らかになり、灰色のサイ、あるいは黒い白鳥になることもあります。なぜなら、正直なバリデータの実行にはコストがかかり、ほとんどの場合、利益が得られないからです。 Op-RaaS が少数のヘッド ロールアップを除いて多数のオプティミスティック ロールアップを作成する場合、各ロールアップ、特に関係のないロールアップに正直なノードがあることを確認するのは困難です。 **

ZK-Rollups のセキュリティは、不正なトランザクションに異議を唱えるためにユーザーや検証者に依存せず、数学的証明を通じてセキュリティ保証を提供するため、トラストレスです。

要約する

ZK-RaaS であっても Op-RaaS であっても、開発者は複雑なソフトウェアやハードウェアを管理することなく、独自のロールアップ アプリケーション チェーンをを持つことができます。

Opside() に代表される ZK-RaaS プラットフォームは、ZK-PoW および NCRC プロトコルを開始し、ZK-Rollups の利点をより明確にしました。