Rollups und Fragmentierung

Neugier

1. Wie kann ein Netzwerk Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, wenn es auf eine Basisschicht angewiesen ist, die nur einen Bruchteil davon bearbeitet?
2. Welche spezifischen Vertrauensannahmen ersetzen in optimistischen Rollups kryptografische Beweise – und wer trägt das Risiko, wenn diese Annahmen fehlschlagen?
3. Warum führt die Verlagerung der Liquidität zu niedrigeren Gebühren gleichzeitig dazu, dass sie auf Dutzende isolierter Chains aufgeteilt wird?

Erkunden

1. Ethereums Skalierungsstrategie verlagert die Ausführung von Transaktionen außerhalb des Mainnets. Rollups wie Arbitrum, Optimism und Base verarbeiten Transaktionen unabhängig voneinander, senden jedoch die Transaktionsdaten sowie die Zustandsinformationen wieder an Ethereum zurück. Dadurch bleiben die Sicherheitseigenschaften der Basisschicht gewahrt, während gleichzeitig eine höhere Durchsatzrate erreicht werden kann. Die festen Kosten für das Senden von Daten werden über mehrere Transaktionen verteilt, wodurch die Gebühren pro Transaktion im Vergleich zur direkten Ausführung auf dem Mainnet erheblich sinken.
2. Optimistische Rollups gehen von der Gültigkeit aus – standardmäßig. Sie veröffentlichen Transaktionsdaten ohne Nachweise und stützen sich auf eine Prüfphase, in der üblicherweise sieben Tage liegen, während derer jeder einen Betrugsnachweis einreichen kann, falls eine ungültige State-Root vorgeschlagen wird. Zero-Knowledge-Rollups unterscheiden sich grundlegend: Sie erzeugen vor der Veröffentlichung kryptografische Nachweise für die Richtigkeit der Berechnungen. Dies ermöglicht eine schnellere Abschlussphase, erfordert jedoch komplexe Nachweismaschinen sowie rekursive Nachweiskompositionen, um die Überlast beherrschbar zu halten.
3. Die Fragmentierung ist die wichtigste wirtschaftliche Kostenfaktor dieser Architektur. Die Liquidität ist auf Dutzende von Chains verteilt, was es Benutzern erfordert, Vermögenswerte zwischen diesen Chains zu übertragen. Brücken fungieren dabei als Vermittler, die Token auf einer Chain sperren und entsprechende Tokens auf einer anderen Chain erstellen. Diese Komplexität schafft neue Angriffsflächen; ein kompromittierter Bridge-Vertrag kann gleichzeitig Mittel aus mehreren Ökosystemen abziehen und somit ein systemisches Risiko verursachen, das in der monolithischen Ära nicht existierte.
4. Die Zentralisierung bleibt an entscheidenden Stellen bestehen – trotz Behauptungen einer Dezentralisierung. Sequenzierer ordnen Transaktionen außerhalb des Mainnets, bevor diese in Batches dorthin gelangen. Derzeit arbeiten die meisten Rollups mit zentralisierten Sequenzierern, die von den jeweiligen Teams kontrolliert werden. Diese Einheiten besitzen Upgrade-Schlüssel und können Protokollparameter pausieren oder ändern. L2BEAT bewertet die Rollups nach Stufen – von Stufe 0, in der die Betreiber das System nach Belieben verändern können, bis hin zu Stufe 2, in der Nutzer jederzeit aussteigen können und Updates verzögert oder eingeschränkt werden.
5. Die Dencun-Upgrade-Version (März 2024) führte EIP-4844 ein, das günstigen „Blob“-Speicher für Rollup-Daten bereitstellt. Dadurch sanken die Kosten für das Hochladen von Transaktionsdaten auf das Mainnet, wodurch Rollups wirtschaftlich rentabler wurden. Gleichzeitig nahm jedoch auch der Wettbewerb zwischen den Chains um die Aufmerksamkeit der Nutzer sowie um Liquidität zu. Das Ergebnis ist ein überfülltes Ökosystem, in dem Gebühvorteile nur vorübergehend bestehen und die Migration von Nutzern aufgrund von Anreizen stattfindet – und nicht aufgrund einer tiefen Integration.
6. Öffnen Sie L2BEAT und betrachten Sie die Registerkarte „Stages“. Vergleichen Sie eine Kette vom Stadium 0 mit einer Kette vom Stadium 2. Notieren Sie, welche Operator Sequenzer-Tasten bedienen sowie welche Mechanismen zur Steuerung von Upgrades vorhanden sind. Besuchen Sie anschließend Etherscan und prüfen Sie eine kürzlich durchgeführte Rollup-Transaktion; beobachten Sie die auf das Mainnet übertragenen Datengrößen im Vergleich zur Anzahl der Benutzertransaktionen, die in dieser Transaktion enthalten sind. Dadurch wird das Kompressionsverhältnis sichtbar, das zu einer Senkung der Gebühren führt.

Kernfakten

Übung neun, sechs, drei, eins

Faktcheck

Datumsangaben, Zahlen und Behauptungen wurden mit den unten aufgeführten veröffentlichten Quellen abgeglichen.

• L2BEAT, 'Stages Framework' (accessed 2024)
• Ethereum Foundation, 'Dencun Mainnet Announcement' (March 2024)
• ethereum.org, 'Optimistic Rollups' and 'ZK-Rollups' documentation