Membahas solusi skalabilitas Ethereum Layer 2: Optimistic Rollups dan ZK-Rollups

Ethereum sebagai salah satu platform blockchain yang paling aktif saat ini, menampung banyak aplikasi terdesentralisasi, dari DeFi hingga NFT, ekosistemnya berkembang pesat. Namun, kemakmuran transaksi di blockchain juga disertai dengan beberapa tantangan yang melekat, seperti lonjakan biaya transaksi yang disebabkan oleh kemacetan jaringan, waktu transaksi yang lebih lama, dan peningkatan tingkat kegagalan, masalah-masalah ini sangat mempengaruhi antusiasme para peserta.

Untuk mengatasi masalah ini dan mempertahankan karakteristik terdistribusi dari rantai utama, komunitas terutama mengadopsi solusi skala L2. Prinsip inti dari L2 adalah memindahkan komputasi dan transaksi dari jaringan utama (L1) ke jaringan lapisan kedua, hanya mengirimkan hasil transaksi akhir ke jaringan utama. Metode ini dapat meningkatkan efisiensi transaksi, mengurangi biaya, sambil mempertahankan keamanan jaringan utama.

Saat ini, solusi L2 yang cukup terkenal termasuk Rollups dan sidechains. Rollups lebih lanjut dibagi menjadi Optimistic Rollups (OP-Rollups) dan Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Optimistic Rollups

OP-Rollups menempatkan semua perhitungan transaksi dan pembaruan status di jaringan L2, kemudian data asli transaksi yang telah dikompresi diterbitkan secara massal ke jaringan utama. Node L2 secara default menganggap transaksi ini valid, tidak mengandung perilaku jahat, mirip dengan prinsip praduga tak bersalah di dunia nyata. Pola ini mengurangi banyak verifikasi yang tidak berguna, secara signifikan meningkatkan kecepatan dan efisiensi konfirmasi transaksi.

Setelah transaksi diajukan, jika validator menemukan masalah, mereka dapat mengajukan bukti penipuan dalam waktu tujuh hari. Kontrak pintar di L1 akan memverifikasi bukti ini, hanya perlu memeriksa transaksi yang ditentukan, dengan cepat menilai apakah ada masalah. Jika memang ada transaksi yang bermasalah, batch transaksi tersebut dan batch berikutnya akan dibatalkan, rantai L2 akan kembali ke kondisi sebelum eksekusi transaksi bermasalah, dan node yang berbuat jahat akan dihukum, sementara validator akan mendapatkan imbalan.

Jika dalam tujuh hari tidak menerima bukti penipuan, semua transaksi akan dianggap sah. Keberadaan mekanisme "bukti penipuan" itu sendiri memiliki efek pencegahan yang kuat, pada kenyataannya sangat sedikit node yang mengajukan bukti penipuan atau terbukti berbuat jahat. Ini karena setiap proyek telah melalui pengujian yang memadai, biaya untuk berbuat jahat sangat tinggi, dan potensi kerugian ekonomi serta reputasi jauh lebih besar daripada keuntungan kecil yang mungkin diperoleh.

Dibandingkan dengan perilaku jahat dari node, masalah yang disebabkan oleh fluktuasi jaringan atau bug perangkat lunak justru lebih umum. Kekurangan utama dari OP-Rollups adalah masalah perputaran dana yang disebabkan oleh periode tantangan tujuh hari dan potensi risiko sentralisasi.

Zero-Knowledge Rollups

Dibandingkan dengan OP-Rollups, ZK-Rollups perlu menyertakan bukti validitas saat mengirimkan data ke rantai, selain mengompresi data. ZK-Rollups juga memproses transaksi di luar rantai dan mengemasnya untuk dikirim ke jaringan utama, tetapi sebelum pengiriman resmi, perlu menghitung bukti validitas di luar rantai.

Teknologi ZK telah ada sebelum blockchain muncul, tetapi kompleksitas dunia nyata membatasi jangkauan aplikasinya. Keunggulan penggunaan teknologi ZK dalam aplikasi blockchain adalah dapat membatasi kompleksitas dalam kontrak pintar, hanya perlu memverifikasi data dan perhitungan di dalam rantai. Ini berarti bahwa pengguna hanya perlu mempercayai kontrak pintar yang terdesentralisasi, tanpa perlu bergantung pada organisasi atau individu terpusat.

Kompleksitas ZK-Rollups tercermin dari kebutuhan untuk mengompilasi data dan logika yang dieksekusi berdasarkan transaksi menjadi diagram rangkaian logika yang kompleks, kemudian menggunakan prover khusus untuk menghasilkan hasil yang dapat diverifikasi dengan cepat melalui perhitungan kriptografi. Proses ini biasanya memerlukan kompilator dan verifier khusus, bergantung pada kemampuan komputasi yang kuat.

Biaya Layer 2

Biaya OP-Rollups berasal dari dua aspek utama: biaya untuk mengirimkan data transaksi terkompresi ke L1, dan biaya operasional node L2. Biaya ini pada akhirnya akan dibebankan kepada pengguna. Untungnya, skema EIP-4844 Ethereum secara signifikan mengurangi biaya interaksi antara L2 dan jaringan utama. Selain itu, pemeliharaan node memerlukan penguncian sejumlah besar dana, yang dapat menyebabkan investor kehilangan peluang lain.

Biaya utama dari ZK-Rollups berasal dari sumber daya komputasi, menghasilkan bukti nol-pengetahuan memerlukan banyak sumber daya komputasi dan perangkat keras khusus. Pada saat yang sama, ia juga harus menanggung biaya transaksi untuk mengirimkan data ke blockchain. Permintaan perangkat keras khusus dapat menyebabkan jaringan menjadi lebih terpusat, menyulitkan pengguna biasa untuk berpartisipasi.

Ringkasan

Baik OP-Rollups maupun ZK-Rollups adalah solusi penting bagi ekosistem Ethereum dalam menghadapi tantangan skalabilitas. Saat ini, kedua solusi ini masih terus berkembang. Dengan penerapan peningkatan seperti Ethereum EIP-4844, biaya publikasi data L2 telah menurun secara signifikan, yang akan lebih lanjut melepaskan potensi kedua solusi tersebut dan memberikan dukungan yang kuat untuk pengembangan berkelanjutan ekosistem Ethereum.