Arbitrum vs. Optimismus: Was ist der Unterschied zwischen diesen Ethereum-Rollups?

Nur weil etwas digital ist, heißt das nicht, dass die Regeln der Physik aus dem Fenster fallen. Da Festplatten mit mehreren Terabyte zum Standard werden, vergisst man leicht, dass die Verwaltung von Datenflüssen immer ein kostspieliges Problem sein wird.

Dasselbe gilt für Blockchain-Netzwerke. Wenn sie überlastet sind, äußert sich dies in höheren Transaktionsgebühren. Hohe Transaktionsgebühren haben Ethereum geplagt, seit es an Popularität gewonnen hat, insbesondere in den letzten zwei Jahren mit der Einführung von Hunderten von DApps und dem Aufstieg von DeFi.

Dies ist das Problem der Blockchain-Skalierbarkeit: Transaktionsgebühren niedrig halten, während die Zahl der Benutzer steigt. Als Layer-2-Blockchain-Lösungen von Ethereum wurden Arbitrum und Optimism speziell entwickelt, um dieses Problem anzugehen. Wie also helfen Arbitrum und Optimism, das Problem der Blockchain-Skalierbarkeit zu lösen?

Was sind Rollups?

Das Hauptnetzwerk oder die Hauptkette einer Blockchain – das Standardnetzwerk – wird oft als Schicht 1 bezeichnet. Dies sind Bitcoin, Litecoin, Ethereum, Solana, Cardano, Avalanche, Terra, Binance Smart Chain usw. Einige von ihnen, wie Solana oder Binance Smart Chain, wurden von Anfang an mit einer höheren Netzwerkkapazität erstellt. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass große Speicherblöcke schwieriger zu verifizieren sind, was zu einer Zentralisierung der Blockchain führt.

Ethereum ist eine der am stärksten dezentralisierten Blockchains. Daher braucht es Hilfe bei Layer 2 (L2)-Netzwerken. Interessanterweise gibt es sogar unterhalb von Layer 1 Layer-0-Blockchains wie Polkadot. Dies ist ein Netzwerk von Netzwerken, in denen Blockchains der Ebene 1 (L1) zu Parachains werden.

Oberhalb von Layer 1 dienen Layer-2-Netze jedoch als Hilfsprotokolle. Ihr einziger Zweck besteht darin, den Datenverkehr von der Hauptkette, Schicht 1, zu entlasten.

Wenn Sie sich Schicht 1 als überlastete Autobahn vorstellen, dann sind Protokolle/Netzwerke der Schicht 2 zusätzliche Autobahnen, die an sie angeschlossen sind. Natürlich haben wir es im digitalen Raum mit Datenbits statt mit Autos zu tun, daher sind sie viel einfacher zu handhaben.

Die Bewältigung von Netzwerküberlastungen ist genau das, was Rollups tun. Layer-2-Netzwerke aufrollen Hunderte von Transaktionen in eine, übertragen sie an sich selbst und geben sie dann in kompakter Form an Schicht 1 zurück. Um die vorherige Analogie weiter voranzutreiben, wäre es so, als würde man Hunderte von Autos zu einem Fahrzeug verschmelzen.

Abgesehen davon, dass keiner der Passagiere – wichtige Datenbits – während des Transports verloren gehen würde. Stattdessen würden die leeren Sitze, das Fahrgestell und die Räder als überflüssig entfernt. An diesem Punkt endet die Analogie, da zusammengerollte Vertragsdaten aus dem Merkle-Baum neu berechnet werden können. Sowohl Arbitrum als auch Optimismus sind solche Rollups, die der Überlastung von Ethereum helfen.

Inwiefern sind Arbitrum und Optimismus ähnlich?

Wenn sowohl Arbitrum als auch Optimismus Layer-2-Rollups für Ethereum sind, warum gibt es dann unterschiedliche? Der Hauptzweck von Rollups besteht darin, zwei Aktionen auszuführen:

• Entfernen Sie den Großteil des Datenverkehrs der Hauptkette zur Off-Chain-Schicht 2.
• Interagiere mit der Hauptkette intelligenter Vertrag das Abhebungen/Einzahlungen verarbeitet und Off-Chain-Transaktionen verifiziert.

Der Verifizierungsteil ist entscheidend, da Off-Chain-Daten als authentisch bewiesen werden müssen. Arbitrum und Optimism ähneln sich darin, dass sie Folgendes verwenden:

• Betrugsbeweise: Ideal für Skalierungslösungen, da sie nur dann bereitgestellt werden, wenn ungültige Blöcke erkannt werden, anstatt bei jeder Transaktion. Dies wiederum schont die Rechenressourcen des Netzwerks.
• Sofortige Endgültigkeit: Die Transaktionen werden in dem Moment abgeschlossen, in dem der Block erstellt wird, anstatt einer Reihe von Bestätigungen unterzogen zu werden. Dies sorgt wiederum für ein Netzwerk mit niedriger Latenz und hohem Durchsatz.
• Kettenübergreifende Brücken: Zulassen, dass sich Token zwischen Schicht 1 und Schicht 2 bewegen.

Obwohl sowohl optimistische Rollups (ORs) als auch Arbitrum drastisch sind niedrigere ETH-Gasgebühren, gibt es wesentliche Unterschiede darin, wie sie Proofs verifizieren und wie sie mit zukünftigen Kompatibilitätsproblemen umgehen.

Was sind die Unterschiede zwischen Arbitrum und Optimismus?

Zunächst ist es wichtig zu verstehen, dass das Team von Optimism zuerst Rollups erstellt hat. Wie so oft im Softwarebereich hat das Arbitrum-Team dann seinen Quellcode optimiert, was zu zwei verschiedenen Layer-2-Skalierbarkeitslösungen führte.

Betrugssichere Überprüfung

Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass Optimism Rollup Single-Runden-Betrugsnachweise verwendet, während Arbitrum Multi-Runden-Betrugsnachweise verwendet. Warum ist das wichtig?

Optimism's Single-Round Fraud-Proof (FP) verlässt sich auf L1, um die gesamte L2-Transaktion auszuführen. Auf diese Weise erfolgt die FP-Verifizierung sofort. Dies verursacht jedoch höhere Kosten, da die L1-Ausführung auf der Kette mehr Gas kostet und die L2-Gebühr selbst durch den L1-Gasblock begrenzt ist.

Im Gegensatz dazu verwendet Arbitrum einen feinkämmenden Ansatz zur FP-Verifizierung. Durch die Verwendung von Mehrrunden-FP konzentriert sich Arbitrum auf einen einzelnen Punkt der Transaktions-Uneinigkeit. Dies führt wiederum zu einer höheren Netzwerkleistung. Da L2-Transaktionen nicht vollständig auf L1 ausgeführt werden, wird das Gas-Block-Limit ebenso irrelevant.

Die Ethereum-Abhängigkeit des Optimismus

Sowohl Arbitrum als auch Optimismus sind optimistische Rollup-Protokolle, da sie sich auf die Mehrheit der Ethereum-Validatoren verlassen, um Transaktionen ehrlich zu verarbeiten. Wenn Ethereum jedoch eine große Konsensüberholung, würde die erneute Ausführung von L1-Transaktionen zu abweichenden Endzuständen führen. Das liegt daran, dass Optimism EVM (Ethereum Virtual Machine) verwendet. Es ist eine virtuelle Sandbox mit einer Reihe von Netzwerkkonsensregeln, die in jedem Ethereum-Knoten vorhanden sind, der für die Ausführung von Smart Contracts zuständig ist.

Arbitrum hat solche Sorgen nicht, weil es eine eigene AVM (Arbitrum Virtual Machine) hat. Dies erfordert zwar die Übersetzung von DApps von EVM zu AVM, der Vorgang erfolgt jedoch automatisch. Der Vorteil ist zu groß, um ihn zu ignorieren, da Arbitrum die vollständige Kontrolle hat.

Darüber hinaus ist Optimism auf einen Solidity-Compiler für OVM-Bytecode beschränkt. Ohne ins Unkraut zu gehen, ein Bytecode ist ein kompilierter Code, der vom Quellcode abgeleitet wird, um in einer virtuellen Maschine ausgeführt zu werden. Im Gegensatz dazu unterstützt Arbitrum alle EVM-Programmiersprachen wie Vyper, Solidity, Flint, YUL+, LLLL und andere.

Bridging und Token

Wie bereits erwähnt, verwenden sowohl Arbitrum als auch Optimism Brücken, um mit anderen Blockchains zu interagieren und den Token-Fluss zu ermöglichen. Wo Arbitrum jedoch eine universelle und erlaubnisfreie Brücke für alle Token einsetzt, setzt Optimism dedizierte Brücken ein, wenn die Marktanforderungen reif sind.

Obwohl beide Rollups keine eigenen Token haben, verwendet Optimism Wrapped ETH (WETH). Dies ist vergleichbar mit einer Stablecoin, die im Verhältnis 1:1 an die ETH gebunden ist und eine Cross-Chain-ERC20-Token-Kompatibilität ermöglicht. Arbitrum hat native ETH-Unterstützung, ohne dass solche zusätzlichen Schritte erforderlich sind.

Welches Rollup ist besser für die Ethereum-Skalierung?

Obwohl Optimism Rollup zuerst entwickelt wurde, hat sich der Markt bereits für Arbitrum ausgesprochen. Von den fünf größten L2-Netzwerken ist Arbitrum bei weitem das am stärksten frequentierte. Zum Zeitpunkt der Drucklegung hat es einen gesperrten Gesamtwert (TVL) von 3,39 Milliarden US-Dollar in Smart Contracts, wobei Optimism nur 17 % dieses Wertes hält.

Die meisten der wichtigsten DApps von Ethereum sind bereits im Ökosystem von Arbitrum online. Sie können sich mit jedem verbinden die MetaMask-Geldbörse. Der Unterschied in den Transaktionsgebühren zwischen den DApps von Ethereum und Arbitrum ist enorm, daher wäre es tollkühn, die Vorteile von Layer-2-Lösungen nicht zu nutzen.

Aufgrund der automatischen AVM-zu-EVM-Übersetzung von Arbitrum kommen jeden Tag mehr DApps online. Trotzdem müssen die Benutzer immer noch auf eine einwöchige Auszahlung warten, damit ihre Transaktionen als nicht betrügerisch eingestuft werden. Dies gilt auch für den Optimismus.

Ein weiteres zu beachtendes Problem ist, dass Token zwischen L2-Netzwerken zuerst in L1 und dann in das andere L2 integriert werden müssen, wodurch Gasgebühren anfallen. Die Lösung dieses Interoperabilitätsproblems ist jedoch mit Projekten wie cBridge, StarkEX, Connext, Massive Migrations von Hermez und Loopring auf dem Weg.

In der Zwischenzeit ist die Übertragung von Token zwischen L1 und L2 ein einfacher Vorgang, für den nur die MetaMask-Wallet erforderlich ist.

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