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。