RaaS的ZK/OP路线之争：为什么ZK-RaaS更胜一筹？

TL; DR

ZK-Rollups 相比于 Optimistic Rollups，具有以下优势：

• 压缩后的交易数据更节省L1的 Gas 成本
• 更加安全，无需信任
• 更快的交易确认速度，以及更短的提款时间

除了这些好处以外，ZK-RaaS 还通过网络效应，在以下方面具有优势：

• ZK-RaaS 通过ZK-PoW为海量的 ZK-Rollups 提供规模化的算力，从而降低了 ZKP 计算的成本
• 得益于 ZK-Rollup 更快的交易确认速度（分钟级别），ZK-Rollups 之间可以实现原生跨 Rollup 通信（NCRC）协议，从而解决了流动性碎片化的问题

什么是 RaaS？

Rollups-as-a-Service (RaaS) 在 Rollup 框架和 SDK 上提供了一个抽象层，以便在自定义、生产级特定应用程序 Rollups (AppRollups) 之上轻松部署、维护和构建。RaaS 类似于软件即服务产品，使开发人员能够专注于构建应用程序层，将过去需要多个工程师花费数十小时的过程变成 10 分钟的无代码部署过程。

Rollup 的两种主要类型是Optimistic rollups和ZK-Rollups。它们在交易验证和争议处理方面有所不同，并且具有不同的优点和缺点。根据所提供的 Rollup 的类型，本文把 RaaS 分为 Op-RaaS 和 ZK-RaaS。

一、成本

ZK-Rollups 的L1 Gas 成本比 Optimistic Rollups 更低

Rollup 解决方案的主要目标之一是提高以太坊上交易的吞吐量并降低用户的 Gas 费用。Optimistic Rollups 和 ZK-Rollups 通过批量交易并定期将其提交到主网来实现这一目标。因此它们都需要承担为提交到L1的数据支付 Gas fee。

• 由于采用欺诈证明，Optimistic Rollups 必须将所有交易数据发布到链上。因此它们需要更多的 Gas 才能将数据批次提交到主链。
• 由于 ZK-Rollups 具有高效的数据压缩技术（例如使用索引代表用户帐户而不是地址，这可以节省 28 字节的数据）。这有助于降低在基础链上发布交易数据的成本。

因此，ZK-Rollups 相较于 Optimistic Rollups 可以节省更多的L1 Gas。

ZK-RaaS 通过大规模的矿工参与降低了 ZKP 计算成本

但是，ZK-Rollups 需要额外的生成零知识证明的计算成本。这正是 ZK-RaaS 所要解决的。

随着 ZK-Rollup 大规模落地，ZKP 的生成需要大量的 CPU、GPU、FPGA 等硬件和矿机来提供计算能力。Opside( )还提出了ZK-PoW的概念，引入矿工这个角色来参与 zkEVM 节点的维护和 ZKP 的计算。Opside ZK-PoW 协议会部署到多链上，包括但不限于 Ethereum、BNB Chain、Polygon PoS 以及 Opside Chain 本身。

为了鼓励更多矿工同时参与 ZKP 的计算任务，Opside 提出了ZKP's Two-Step Submission Algorithm。一个 ZKP 对应的 PoW 奖励份额，会按照一定规则分配给有效 ZKP 的提交者，也就是矿工。

1. 提交 proofhash：在一个时间窗口内，对于某个 sequence，允许多个矿工参与 zero-knowledge proof 的计算。各个矿工计算出 proof 之后，并不直接提交原始的 proof，而是计算（proof / address）的 proofhash，并向合约提交 proofhash。
2. 提交 ZKP：在时间窗口后，矿工提交原始的 proof，并与之前提交的 proofhash 进行验证。验证通过的矿工都可以得到 PoW 奖励，奖励金额按照矿工质押量的比例来分配。

在 Opside 中，ZKP 的两步提交算法实现了 ZKP 的并行计算与串行提交，允许矿机同时执行多个 ZKP 生成任务，从而大大加速了 ZKP 的生成效率。

二、交易最终确定性与资金效率

• Optimistic Rollups：存在长达 7 天的挑战期，直到挑战期结束后，交易才会在主链上最终确定。因此，Optimistic Rollups 对于交易最终确定性来说具有很高的延迟。
• ZK-Rollups：ZK-Rollups 的优点是交易最终确定性的延迟低，一般是几十分钟甚至是几分钟。一旦节点操作员验证了有效性证明，就会导致状态更新。

由于 Optimistic Rollups 有挑战期，用户无法在到期前提取资金，造成不便。而 ZK-Rollups 没有挑战期，用户拥有更好的资金/流动性效率，可以随时提取资金。

三、共享流动性

值得一提的是，**由于 ZK-Rollups 的交易能够被快速确认，因此有可能在 ZK-Rollups 之间实现无需信任的通信，从而使所有 Rollup 共享资产流动性。**而由于欺诈证明和 7 天挑战期的存在，Optimistic Rollups 之间实现无需信任的原生通信是不现实的。

ZK-RaaS 平台 Opside 的NCRC（Native Cross Rollup Communication） 协议提供了一种无需信任的 Rollup 互操作性解决方案。NCRC 协议并不是在各个 Rollup 上额外添加一个第三方桥，而是在系统层面改造了 ZK-Rollup 自带的 bridge（native bridge），从而直接使用各个 ZK-Rollup 的 native bridge 来实现跨 Rollup 通信。这样的做法更加简洁和彻底，既继承了 native bridge 绝对的安全性，也避免了第三方桥所带来的系统复杂度和信任成本。

NCRC 已在测试网上线，用户可以直接体验

四、安全性

• Optimistic Rollups：欺诈证明通过让诚实的验证者保护区块链网络来确保交易的有效性。如果没有诚实的节点来挑战无效交易，那么恶意行为者就可以窃取资金，这些 optimistic rollups 将是不安全的。
• ZK-Rollups：ZK-Rollups 不依赖诚实的验证者，而是使用零知识证明来验证交易。优点是 ZKP 通过数学证明而不是人类参与者提供安全保证。因此，ZK-Rollups 是无需信任的。

虽然 Optimistic Rollups 的欺诈证明在理论上是可行的，而且现在已经有少数几个 Rollup 在运行当中。然而，随着时间流逝以及 Optimistic Rollups 数量的增加，这种安全模型的风险将逐渐暴露，成为一个灰犀牛甚至是黑天鹅。因为，运行一个诚实的验证者是需要成本的，且大部分时间都是没有收益的。当 Op-RaaS 创建了数量众多的 Optimistic Rollups 时，除了几个头部 Rollup 以外，很难保证每一个 Rollup 都有诚实的节点，特别是那些不受关注的 rollup。

而 ZK-Rollups 的安全性是无需信任的，因为它们不依赖用户或验证者来挑战欺诈交易，而是通过数学证明来提供安全保证。

总结

无论是 ZK-RaaS 还是 Op-RaaS，开发者都无需管理复杂的软件和硬件，就可以拥有自己的 Rollup 应用链。

以 Opside( )为代表的 ZK-RaaS 平台，推出的 ZK-PoW 和 NCRC 协议，让 ZK-Rollups 的优势更加地明显。