在优化汇总和ZK汇总的比较分析之前，我们需要先了解 Rollup 的诞生背景。

Rollup被认为是以太坊扩张的终极解决方案。它在第一层之外执行交易，但在第一层发布交易数据。这允许Rollup扩展网络，并且仍然从以太坊共识获得安全性。整个过程本质上是执行交易、获取数据、压缩数据，并将其以单个批次的形式汇总到主链上，因此得名「Rollup」。。

为什需要 Rollup 扩容方案？

事实上，Rollup的研究热情与近年来以太坊的发展密切相关。以太坊的扩展一直是加密领域讨论最多的话题之一。无论是2017年的CryptoKitties热潮，还是2020年的DeFi summer，抑或是2021年初的加密货币牛市，以太坊需求的上升都让扩张的争论升温，而飞涨的燃气费让用户支付的交易成本更加昂贵。

同时，在Web3快速发展的背景下，以太坊日益成为了数千个 DApp 的宿主。巨大的交易量必然导致运营速度的限制，使得以太坊上的项目交易速度越来越慢，用户留存逐渐下降。

基于此，寻找完美的资料片方案成为了很多团队乃至整个以太坊社区的重要目标。一般来说，以太坊的扩展方案主要有三种：扩展区块链本身——第 1 层（Layer 1）扩容；在第 1 层之上构建——第 2 层（Layer 2）扩容和在第 1 层一侧构建侧链。。

那么Rollup的扩展原理就是将数百个处理后的交易聚合成一批并在与以太坊主网平行的L2链上执行交易，然后将最终的交易批量释放到底层(L1，第一层)区块链，以提高交易速度，降低用气成本。

在许多累计方案中，最优累计和ZK累计都表现良好。事实上，Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 的执行原理大同小异，区别在于验证方式。今天，就让我们走近这两个优秀的扩展方案，比较它们在具体实施过程中的优缺点，积极期待以太坊下一代扩展方案的理想模式。

解密 Optimism 与ZK 的版图体系

Optimism

优化汇总，顾名思义，采用“乐观”机制——欺诈证明（Fraud proofs）。系统默认实现交易数据的可靠性，不经过有效验证会直接进入等待期。如果任何一个节点在等待期间提出异议，并证明是恶意交易，交易将被取消。如果没有异议，则交易完成，并在等待期结束时写入块中。“防欺诈”的交易方案省去了大规模的部署验证，从而节省了计算资源，保证了交易的准确性。

在乐观汇总中，突出的方案是任意性和最优性。虽然optimization是第一个发明与EVM兼容的乐观汇总协议的公司，但由于主网络的启动延迟，Arbitrum获得了后发优势。

Optimism：单轮非交互式欺诈证明

optimization使用智能合约将交易数据从以太坊的主链传输到第2层。定序器可以将多个事务捆绑成一个批处理，然后通过单个事务将该批处理提交回主服务器。在假设所有事务都有效的情况下，定序器乐观地执行相应的进程。系统设置了一周的等待期，在此期间可以提出任何查询，如有异常将生成欺诈证明。

Arbitrum：多轮交互型欺诈性证明

Arbitrum于2021年5月28日在以太坊主网上推出。整体实现过程差别不大，主要是因为Arbitrum的验证者和挑战者在链下用二分法拆分争议步骤，直到争议范围缩小到某个具体步骤，然后在L1链上判断相应步骤，高效解决争议。因此，与最优性相比，Arbitrum可以承载更高的交易能力，实现更彻底的“可追溯性”。

ZK Rollup

麻省理工学院的研究人员在1980年提出的概念“ZK卷(零知识证明)”曾被称为“月球数学”。

ZK Rollup是一个被零知识有效性证明的扩展方案。它批量处理离线交易，并生成加密有效性证书，以验证交易的真实性。这些有效性证明将批量交易添加到L1 区块链，可被 L1 合约快速验证，而无效批次则会被直接拒绝。

如果最优汇总假设参与交易的每个人都本着诚信行事，那么ZK汇总会努力确保情况确实如此。目前ZK Rollup布局主要有Hermez、ZKSync等。

Hermez：生成简洁的非交互式知识论证

Hermez可以生成SNARK(简明非交互知识演示)的密码证明，并具有将邰方扩展到每秒2000次交易的能力。该系统主要依靠协调器来处理和生成有效性证书。通过拍卖过程选择协调器，并且注册的网络节点将投标成为下一个协调器。目前，Hermez团队已经宣布，他们正在开发零知识以太坊虚拟机(ZKEMV)，以实现完全的操作码兼容性。

ZKSync：生成简洁的非交互式知识论证

ZKSync将其项目描述为一个扩展和隐私引擎，它支持以太坊中以太和ERC-20令牌的低气体传输。在ZKSync中，只有一个验证者处理批处理并生成有效性证书。ZKSync 2.0已作为离线数据可用性解决方案推出，以确认质押和数据可用性，同时确保监护人无法窃取资金。

Optimism VS ZK：谁更胜一筹？

自进入市场以来，优选股和ZK已进入两种不同的扩张计划。欺诈证明和有效性证明对应着开发者和用户的不同需求，从而在吞吐量、时效性、成本等方面表现出各自的“高光属性”。具体来说，我们可以从以下几个方面来思考不同开发场景的需求，并在它们之间做出相应的选择。

开发门槛与使用成本

最优性不需要大规模部署验证，在所有事务都有效的前提下节省了大量开发步骤，并将这些验证信息发布到基础层。这个好处可以大大降低技术人员的开发门槛，在乐观的情况下不需要做任何额外的工作，节省大量的时间、精力和金钱成本。如果开发者想在短时间内上手Rollup解决方案，Optimistim是首选。数据显示，Optimim可以提供高达10-100倍的可扩展性提升。

相比之下，ZK Rollup需要提供有效性证书，并逐一提交给主网络。这一步带来的技术发展难度要比优化难度大得多。开发新手在尝试使用ZK Rollup时经常会面临很多错误，降低了扩展效率和运行速度。

智能合约可执行性

最优性是高度可互操作的，也可以执行智能合约。这就给了Optimus在L2上更灵活的操作空间，也让Optimus的操作随着用户共同参与的行为变得更加“可信”，从而赢得了更好的数据保护、交易双方的某些权利等额外优势。值得一提的是，Fuel、OMGX、Cartesi等团队中的大部分人。也尝试为他们的汇总开发一个EVM兼容版本，这使得优化更具适应性和更出色的性能。

目前，ZK汇总大多局限于简单的交易，这给ZK汇总的扩展带来了很多限制。因此，目前ZK只能通过ZKSync开发的兼容EMV虚拟机支持任何用Solidity，开拓其应用空间编写的智能合约。或者搭配Loopring，Hermez，ZKTube来扩展支付规模，引入隐私功能等。。

提取资金的执行效率

作为保护用户交易和提供所有权证明的机制，交易后资金的提取速度也是开发者和用户选择的关键。从这个角度来看，ZK Rollup更有优势。Optimistim的争议解决流程很繁琐，在最终完成交易之前，必须给所有参与者足够的时间提交欺诈证明。这段时间相当长，毕竟最坏的情况下，欺诈交易还是有可能被上诉的。从 Optimistim 中提取资金的时间长达一两周。

相比之下，ZK Rollup不存在长期提现的问题，因为只要将Rollup批次连同有效性证明一起提交给Tier 1，就可以提取资金。这无形中节省了用户的时间成本，也加速了更多交易流通的实现，提高了交易环境的整体效率。

安全隐私保护的力度

目前ZK Rollup在ETH主链上使用复杂的数学计算和密码学来保证交易是 "结算"，在验证上与Optimim有本质区别。与SNARK、STARK、PLONK和DARK一样，部署在ZK Rollup上的这些证明策略都包含了各自的安全强度和在数据足迹、证明时间、验证时间和共谋风险方面的风险证明。

可以看出，相比简单的欺诈证明，ZK在安全和隐私保护方面设置了多重保障和验证机制，确保交易验证的严谨和周到。还有如Aztec 正专注于将隐私功能引入其 ZK Rollup 技术，从而完善 ZK Rollup 的隐私机制。

展望 2023 的 Optimism 和 ZK

正如我们所见，最优性和ZK作为汇总解决方案是“不同的”。新的一年，他们依然会在自己的道路上创新迭代，或许我们可以期待2023 年 Optimism 和 ZK 这两种扩容方案会应用到更多实际项目中去，持续为以太坊的发展赋能加码。。

目前我们只能得出结论，第二层将在以太坊的可扩展性方面发挥重要作用，但哪种Rollup解决方案更好呢？不可能有明确的说法。毫无疑问，Optmism和ZK将推出更多的优化措施，成为Web3 world Rollup方向的“黑马”。

从长远来看，也许随着ZK相关技术的不断发展，ZK汇总的局限性将被打破，并生成具有强大应用潜力的。我们也希望在未来，这两种 Rollup 方案能够实现优势互补，将安全隐私、时效成本、开发门槛等因素的融合为更加优质的产品，打开一个新世界。，正如我们已经看到的，最优性和ZK是“不同的”作为汇总解决方案。新的一年，他们依然会在自己的道路上创新迭代。或许我们可以期待，在2023年，最优性和ZK将被应用到更多的实际项目中，继续为以太坊的发展赋能。

参考资料：

乐观、zk-Rollups、L3的可扩展性研究进展如何.以太坊现在没了吗？

以太坊的扩张之路

深度|如何理解ZK和最优上卷的前景和区别？

最优总结vs ZK总结：以太坊第二层最激动人心的六个扩展项目

优化的未来：ZK计划的基础升级、累积分权和整合。

科普| ZK汇总最优汇总

L2 Rollup的竞争现状和挑战