Rollup-Überblick

Was ist ein Rollup?

Ethereum-Skalierungslösungen können grob in Zustandskanäle, Plasma und Rollups kategorisiert werden. Rollups werden immer mehr zur Schlüssellösung für das Layer-2-Scaling, mit über 90% Marktanteil. Aber was genau ist ein Rollup?

ZK-Rollups werden langfristig in allen Anwendungsfällen gewinnen, da sich die ZK-SNARK-Technologie verbessert. —- Vitalik Buterin

Ein Rollup ist eine skalierbare Off-Chain-Lösung, die Transaktionen außerhalb der Hauptkette ausführt und dann die Transaktionsdaten zu geringeren Kosten an die Hauptkette zurücksendet. Dieser Mechanismus ermöglicht es dem Protokoll, die Sicherheit von Ethereum zu erben, während mehr Transaktionen verarbeitet werden, was die Transaktionseffizienz erheblich verbessert.

Allerdings wirft dies eine Frage auf: Wie können wir beweisen, dass die veröffentlichten Daten gültig und korrekt sind? Dies hat zu zwei unterschiedlichen Lösungen geführt, die zu zwei Arten von Rollups geführt haben: Optimistic Rollups und ZK Rollups.

ZK Rollups und Optimistic Rollups

Sowohl ZK Rollups als auch Optimistic Rollups zielen darauf ab, die Skalierbarkeit zu erhöhen, indem sie die Belastung der Hauptkette reduzieren, unterscheiden sich jedoch darin, wie sie Transaktionen verarbeiten und überprüfen.

Einfach ausgedrückt verwenden ZK Rollups Zero-Knowledge-Beweise (zk-SNARKs), um die Gültigkeit von Transaktionen nachzuweisen. Alle Transaktionen werden abseits der Kette verarbeitet, und nur ein einziger Zero-Knowledge-Beweis und ein Zustandsupdate werden an die Kette übermittelt, sodass Validatoren schnell verifizieren können, ohne jede Transaktion zu überprüfen. Aufgrund dieses Designs bieten ZK Rollups eine höhere Sicherheit, bessere Datenverfügbarkeit und geringere Latenz ohne Betrugsrisiko.

Quelle: AnT Capital

Optimistic Rollups, wie der Name schon sagt, gehen davon aus, dass alle Off-Chain-Transaktionen gültig sind (d. h. „optimistisch“) und nur überprüft werden, wenn ein Streit besteht. Jeder kann die Gültigkeit einer Transaktion innerhalb einer Challenge-Periode, die in der Regel eine Woche dauert, in Frage stellen.

Im Vergleich zu ZK Rollups vereinfachen Optimistic Rollups den Verifizierungsprozess und sind intuitiver, unterliegen jedoch Betrugsrisiken und sind stark auf Dritte angewiesen. Ebenso stehen ZK Rollups aufgrund der Komplexität der Implementierung und Aufrechterhaltung der Zero-Knowledge-Proof-Technologie vor erheblichen Entwicklungs- und Rechenherausforderungen.

Die unterschiedlichen Arbeitsprinzipien führen auch dazu, dass ZK Rollups und Optimistic Rollups unterschiedliche Schwerpunktbereiche in Bezug auf Anwendungen haben. Ersteres eignet sich besser für Anwendungen, die hohe Sicherheit und geringe Latenz erfordern, wie z.B. Zahlungen und Transaktionen, während letzteres besser für Anwendungen geeignet ist, die Effizienz und einfache Implementierung priorisieren.

SCROLL Wertanalyse

Projektentwicklung

Scroll ist eine Ethereum-Skalierungslösung, die auf der ZK Rollup-Technologie basiert. Ihr ultimatives Ziel ist die vollständige Kompatibilität mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) und die Entwicklung einer leistungsstärkeren Version von Ethereum.

Öffentliche Informationen zeigen, dass sich Anfang 2021 die drei Kernmitglieder der Scroll-Gründung im Ethereum-Community zufällig trafen. Getrieben von ihrer gemeinsamen technologischen Vision, „ZK-Technologie zu nutzen, um die Zukunft der Ethereum-Skalierung aufzubauen“, wurde das Scroll-Projekt gegründet. Nach mehr als einem Jahr intensiver Tests startete Scroll am 17. Oktober 2023 offiziell sein Hauptnetz.

Seit dem Start des Hauptnetzes hat Scroll in Bezug auf das gesamte gesperrte Guthaben, Netzwerktransaktionen und Ökosystementwicklung schnelle Fortschritte gemacht.

Stand 25. Juli 2024 hat der Gesamtwert von Scroll 1,3 Milliarden US-Dollar erreicht. Das Mainnet hat über 4,55 Millionen Wallet-Adressen angesammelt, etwa 70,33 Millionen Benutzertransaktionen verarbeitet und 7,76 Millionen Blöcke mit einer durchschnittlichen Blockzeit von etwa 2,9 Sekunden generiert. Im Hinblick auf die Entwicklung des Entwicklerökosystems hat Scroll offiziell die Level Up One-Stop-Plattform gestartet, um Neulingen zu helfen, Fähigkeiten wie Solidity zu erlernen und Förderkanäle für Teams und Einzelpersonen zu eröffnen. Im Hinblick auf Anwendungsszenarien deckt das Ökosystem von Scroll Bereiche wie Infrastruktur, DeFi, NFTs, soziale, Gaming- und Privacy ab und hat in diesem Jahr die Scroll Sessions-Veranstaltung gestartet, um Benutzer und Ökosystemprojekte besser zu unterstützen.

Quelle: scrollscan.com

In Bezug auf die Finanzierung hat sich die Leistung von Scroll beeindruckend gezeigt. Zu Beginn seiner Gründung erhielt Scroll eine Angel-Investition in Höhe von ca. 3 Millionen US-Dollar. Im April 2022 und März 2023 gab Scroll die Abschluss eines 30-Millionen-Dollar-Series-A-Finanzierungsrunde unter der Leitung von Polychain Capital und eine 50-Millionen-Dollar-Finanzierungsrunde unter der Leitung von Polychain Capital, Sequoia China und OKX Ventures bekannt. Zu diesem Zeitpunkt erreichte die Bewertung von Scroll 1,8 Milliarden US-Dollar.

Kerntechnologie

Das Scroll-Team ist fest davon überzeugt, dass ZK Rollup die beste Lösung für günstiges und sicheres Layer-2-Skalierung ist. Es bietet das gleiche Sicherheitsniveau wie Ethereum und hat im Vergleich zu anderen L2-Lösungen die kürzeste endgültige Bestätigungszeit. Aufgrund der Komplexität der Programmiersprachen für Smart Contracts und der Nicht-Komponierbarkeit von ZK Rollup zu dieser Zeit war diese Lösung jedoch ursprünglich nur für bestimmte Anwendungen geeignet, was die Migration bestehender Anwendungen innerhalb des Ökosystems sehr schwierig machte.

Daher hat Scroll zkEVM eingeführt, das zk-Proofs für die allgemeine EVM-Verifizierung generieren kann und somit das beste Entwicklungserlebnis bietet und die Komponierbarkeit von Layer 2 unterstützt. Jedes vorhandene Ethereum-Programm kann einfach darauf migriert werden.

Dies ist die Kerntechnologie von Scroll und ihr Kernwert, nämlich ein EVM-äquivalenter ZK Rollup zur Skalierung von Ethereum aufzubauen.

Allerdings ist die Kluft zwischen dem Ideal und der Realität oft ein Abgrund. Der Aufbau von zkEVM ist sehr schwierig, und seit vielen Jahren hat noch niemand erfolgreich einen nativen EVM-Schaltkreis gebaut. Selbst wenn theoretisch ein machbares Framework bestimmt werden kann, birgt zkEVM viele technische Herausforderungen auf der praktischen Umsetzungsebene und die Ingenieursarbeit ist enorm. Zum Beispiel, wie man dynamisch verschiedene Precompiles unterstützt, wie man Opcodes effizienter aggregiert, und die Notwendigkeit, die langfristige Wartbarkeit des Technologiestapels zu berücksichtigen.

Um zkEVM möglich zu machen, hat das Scroll-Technikteam eine Reihe von Erkundungen durchgeführt und von Anfang an in offener Weise mit der Privacy and Scaling Explorations (PSE)-Gruppe der Ethereum Foundation zusammengearbeitet. Beide Parteien haben etwa 50% des PSE zkEVM-Codebasiss beigetragen.

Zum Beispiel haben beide Parteien das Halo2-Proof-System gemeinsam modifiziert, indem sie das Polynom-Commitment-Schema, das es von IPA auf KZG verwendete, durch das reduziert haben, was die Proof-Größe und somit eine effizientere Verifikation von ZK-Proof auf Ethereum ermöglicht.

Zum Beispiel haben Scroll-Beweiser die schnellsten GPU- und ASIC/FPGA-Beschleuniger geschaffen, die die GPU-Hardwarebeschleunigung erheblich verbessern. Im Vergleich zur ZKP-Generierung mit CPUs kann letztere die ZKP-Generierungsgeschwindigkeit um das 5- bis 10-fache erhöhen und damit die Recheneffizienz des Beweisers erheblich verbessern.

Sicherheit war für Scroll schon immer oberste Priorität. Neben der Einhaltung von Open-Source-Code verfügt Scroll über ein engagiertes internes Sicherheitsteam, das mit zahlreichen Prüfunternehmen zusammenarbeitet, um umfassende Audits des Codebestands des Projekts durchzuführen.

Ecosystem-Entwicklung

Scrolls Mission ist es, ein skalierbares Open-Source-Ökosystem unter Verwendung der nativen Fähigkeiten von zkEVM aufzubauen. Durch die kontinuierliche Verbesserung der Benutzer- und Entwicklererfahrung ist das Team bestrebt, globalen Entwicklern dabei zu helfen, schnell Blockchain-Anwendungen zu erstellen und realen Anwendungen in Web3 zu verankern. Dadurch werden viele neue Nutzer angezogen und letztendlich die soziale Entwicklung gefördert.

Die Scroll-Website zeigt, dass die Anzahl der dem Ökosystem beigetretenen Projekte 300 überschritten hat, die DeFi, Gaming, Infrastruktur, NFTs, Privatsphäre, soziale und andere Szenarien abdecken.

Bemerkenswert ist auch der Aufbau der Entwickler-Community von Scroll. Laut dem neuesten Entwicklerbericht der Venture-Capital-Firma Electric Capital gab es im Juli 2024 649 Vollzeitentwickler auf der Scroll-Chain, was Platz 8 unter allen Ökosystemen bedeutet, und die monatlich aktiven Entwickler erreichten 2429.

Quelle: @ElectricCapital

Darüber hinaus ist Scroll bestrebt, Entwicklern eine Vielzahl von Entwicklungstools zur Verfügung zu stellen, von Orakeln über Audit-Tools und RPC-Knoten, um sicherzustellen, dass Entwickler umfassende Unterstützung beim Erstellen von Anwendungen haben. Das Team veranstaltet auch regelmäßig verschiedene Hackathons, um Entwickler dazu zu ermutigen, innovative Anwendungen zu erkunden und zu entwickeln, die einfach zu bedienen sind und in verschiedene Richtungen breite Anwendung finden.

Gleichzeitig erweitert das Scroll-Team aktiv seinen internationalen Markt und baut eine vielfältige Community auf. Derzeit hat Scroll Benutzer-Communities in Ländern wie der Türkei aufgebaut und wechselt kontinuierlich zu Ländern und Regionen wie Afrika, Südostasien und Argentinien.

Scroll Marktwettbewerbsfähigkeit

Horizontale Vergleich

Im Mai dieses Jahres äußerte der Mitbegründer von Ethereum, Vitalik Buterin, in den sozialen Medien, dass seiner Meinung nach in 10 Jahren alle Rollups ZK sein werden und Blöcke mit finalisierten Zustands-Wurzeln in jedem Slot an L1 übermitteln werden. Es wird viel Infrastruktur und Optimierung des Beweisers erfordern, um dorthin zu gelangen, aber das ist das klare Endspiel.

Gleichzeitig hat ZK Rollup, diese Skalierungslösung, zunehmende Zustimmung von Entwicklern erhalten. L2BEAT-Daten zeigen, dass der Gesamtwert, der auf ZK Rollup-Ketten gesperrt ist, 5 Milliarden US-Dollar überschritten hat und einen stetigen Aufwärtstrend aufweist.

Quelle: l2BEAT

Unter diesen ZK Rollup-Lösungen haben Scroll, Linea, Zksync Era und Starknet die bedeutendste Entwicklung verzeichnet und machen fast 90% des Gesamt-TVL aus.

Als nächstes werden wir diese Projekte umfassend aus mehreren Dimensionen vergleichen, einschließlich technischer Merkmale, Vertragssprachen, TVL und On-Chain-Ökosystemen.

Teildatenquelle: l2BEAT

Insgesamt wird die ZK Rollup-Technologie zunehmend segmentiert, wobei jede Innovationsrichtung ihren eigenen Fokus hat.

In Bezug auf die Entwicklererfahrung sind Scroll und ZKsync Era für Entwickler, die vorhandene Ethereum-Anwendungen nahtlos auf eine effizientere Plattform migrieren möchten, aufgrund ihrer EVM-Kompatibilität und der Verwendung von Solidity-Programmierung, niedrigen Transaktionsgebühren und effizienter Transaktionsverarbeitung besser geeignet. Linea hat ebenfalls ähnliche Vorteile, konzentriert sich jedoch auf die Optimierung von Zero-Knowledge-Proofs und Datenverfügbarkeit. Starknet ist technologisch innovativer und setzt auf STARK-Proofs und die dedizierte Programmiersprache Cairo, die trotz einer gewissen Lernkurve eine höhere Skalierbarkeit und Flexibilität bietet.

In Bezug auf Anwendungsszenarien haben die oben genannten führenden Projekte ein großes Entwicklungspotenzial gezeigt, und die Anzahl der sich anschließenden Ökosystemprojekte ist weiterhin gewachsen. Basierend auf den Vorteilen hoher Durchsatzraten und geringer Transaktionsgebühren haben sich diese Protokolle sowohl auf DeFi als auch auf NFT-Felder konzentriert und verfolgen auch eine ausgewogene Entwicklung in Bereichen wie Gaming, Infrastruktur und Entwicklertools. Allerdings hat bisher kein einziges Protokoll den Markt dominiert und sie befinden sich immer noch in einem günstigen Wettbewerbszustand.

Zukunftsaussichten

Bevor wir uns der Zukunft von Scroll zuwenden, sollten wir zuerst die Herausforderungen untersuchen, mit denen das Projekt derzeit konfrontiert ist.

Die größte Herausforderung und Schwierigkeit kommen zweifellos von der technischen Seite. Wie bereits erwähnt, versucht das Scroll-Team das Unmögliche in die Realität umzusetzen. Auch wenn es theoretisch anerkannt wurde, gibt es immer noch viele Unsicherheiten im Prozess der reibungslosen Landung.

Ye Zhang, der Mitbegründer von Scroll, enthüllte auch in einem Interview, dass der gesamte Tool-Stack eine starke technische Unterstützung erfordert. Die Implementierung von Pairing-Schaltungen beispielsweise umfasst viele komplexe mathematische Probleme, die hochqualifizierte Entwickler mit Kryptografie-/Mathematikkenntnissen und Ingenieursfähigkeiten erfordern. Darüber hinaus muss das Team auch die langfristige Wartbarkeit des Technologiesystems in der späteren Entwicklung berücksichtigen, wie beispielsweise die spezifische Implementierung von ZK-Beweissystem-Iterationen und wie der Codebase und die neuen Funktionen der optimierten Version überführt werden sollen.

Das Unbekannte bedeutet Erkundung und Innovation, birgt aber Risiken und Misserfolge.

Natürlich ist neben den technischen Schwierigkeiten auch die Frage, wie die Technologie wirklich umgesetzt werden kann, ein Thema, das Scroll und die gesamte Blockchain-Branche ernsthaft angehen müssen. Wenn Layer 2-Projekte sich nur in dem oberflächlichen Wohlstand verlieren, der durch das Wachstum des TVL gebracht wird, und versuchen, Benutzerdaten nur durch Erwartungen an Airdrops und Marketingaktivitäten zu erfassen, wird die Entwicklung der Branche zwangsläufig stagnieren.

Wir verstehen, dass das Scroll-Team in der nächsten Phase den Fokus auf die Expansion in globale Märkte und Gemeinschaften mit wirtschaftlichem Nachholbedarf legen wird. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Regionen wie Afrika, wo aufgrund hoher Inflation im Fiatwährungsbereich ein Bedarf an Blockchain besteht. Dadurch wird den lokalen Bürgern eine wirklich praktische Infrastruktur zur Verfügung gestellt, um letztendlich eine großflächige Anwendung zu realisieren.

Es besteht kein Zweifel, dass Scroll einer der Pioniere der ZK-Rollup-Lösungen ist. Neben den Vorteilen, die durch technologische Innovationen gebracht werden, hat es auch in Bezug auf den Aufbau von Entwickler-Communities und On-Chain-Ökosystemen vollständig erblüht. Letztendlich dient die Technologie jedoch den tatsächlichen Bedürfnissen der Benutzer. Wir hoffen, dass Technologieinnovatoren und Entwicklungsteams sich nicht nur auf die fortschrittliche Natur der Technologie selbst, sondern auch auf ihren praktischen Anwendungswert konzentrieren können, um sicherzustellen, dass die Technologie tatsächlich Vorteile und Verbesserungen bringen kann.

Fazit

Die Debatte über die Skalierung von Ethereum ist im Gange und die lange Zeitspanne hat zu hunderten Meinungen geführt. Mit ihrer starken technischen Stärke hat das Scroll-Team einen First-Mover-Vorteil erlangt. Technologie ist jedoch nicht das einzige Kriterium für den Erfolg eines Projekts. Der Markt hat noch keine Antwort auf den besten Weg, was Zeit brauchen wird, um zu beurteilen.

Glücklicherweise erkunden Projektteams sowohl aus dem ZK- als auch dem OP-System aktiv die Optimierung und Innovation der Technologie, um Wert für das gesamte Ökosystem zu schaffen, bevor die Rollup-Technologie endgültig landet. Diese Kontroversen und Fusionen sind der Treibstoff, der die Branche zur Reife führt. Wir freuen uns darauf, dass sie die Blockchain in eine bessere Ära, eine wirklich dezentralisierte, skalierbare und sichere Zukunft führen.