Optimistic证明与ZK证明对比分析：哪种技术将成为区块链扩容主流

1、证明系统与Optimistic证明

区块链本质上是一个状态机，其状态会随着交易变化而更新，所有参与者需就共享状态达成共识。为了在去**化前提下解决扩展性问题，以太坊引入了rollup技术。其中Optimistic方法通过预确认下一个状态并在挑战期内**确定，而ZK方法则通过链上零知识证明验证状态更新。

由于实现简单，Optimistic证明（又称欺诈证明）成为当前rollup状态更新的主流方案。

1.1 证明系统的状态：ZK和OP

曾有观点认为ZK证明将主导市场，因其具备更低成本和更快**确定性。虽然ZK rollup在通用zkVM构建方面取得进展，但开发成本效益高的安全版本仍具挑战。目前Optimistic证明系统占据L2总TVL约75%，仍是rollup生态主流。

现有多个优化项目正在推进，主要聚焦**成本、实现去**化排序及缩短**确定时间。

1.2 Optimistic证明制度的未来会怎样？

当前优化方向集中在三个领域：**运营成本、实现去**化排序及缩短软硬**性间隔。Dencun升级通过EIP-4844改进数据压缩，交互式证明系统开发也在持续推进。

在探讨**进展前，有必要回顾Optimistic证明的发展历程。

2、Optimistic证明系统的发展史

该系统由以太坊研究员John Adler于2019年提出，核心理念是将计算和数据存储转移到L2链，同时继承以太坊安全性。随着DeFi和NFT普及，以太坊面临扩容压力，Arbitrum和Optimi**率先进行实验。

其关键特性在于采用乐观方法处理交易，默认假设交易有效，通过欺诈证明机制在7天挑战期内识别并处理欺诈行为。

2.2 现状—不断进步，但也面临挑战

**进展显著提升了Arbitrum和Optimi**等L2解决方案的效率。Arbitrum持续优化错误证明系统，Optimi**通过Superchain战略构建多L2生态。从非交互式向交互式欺诈证明的转变**了链上验证成本。

3、当前格局

Arbitrum和Optimi**持续改进欺诈证明技术，Initia、Dymension等新项目也在构建rollup框架。以下为各项目**进展：

3.1 Arbitrum—多轮证明和BoLD

3.1.1 Multi-Round Proof

采用断言树机制，验证者通过质押ETH对状态进行声明。争议解决采用dissection技术逐步缩小分歧，**在L1执行单步验证。

3.1.2 Arbitrum BoLD

专为Arbitrum设计的争议解决协议，确保争议在6.4天挑战期内解决。支持Stage 2 rollup阶段，允许**人提交欺诈证明。

3.2 Optimi**—错误证明VM，Cannon

错误证明系统包含FPP、FPVM和争议博弈协议。FPVM作为**可组合单元，可独立执行证明指令，争议博弈通过等分状态转换缩小争议范围。

3.3 Initia—Enshrined OP-Stack，OPinit

构建统一rollup生态，OPinit Stack支持EVM、Wa**VM和MoveVM，通过IBC实现原生互操作性。包含OPHost和OPChild两大核心模块。

3.4 Taiko—多轮系统

结合Optimistic与zk证明，约1%区块需生成zk证明。支持PLONK、Halo2等证明后端，提升系统弹性。

3.5 其他—Dymension和Rollkit

Dymension主网争议期设为12万区块（约8天），Rollkit通过识别欺诈交易减少信任需求。

4、未来的发展：问题和解决方案

尽管ZK rollup优势明显，但Optimistic证明系统仍在持续改进。主要问题包括运营**化、高成本和慢**性。

4.1 去**化—无需许可的验证

多数rollup使用集中式排序器，存在**化风险。Blast回滚事件显示**化在应对危机时的双刃剑效应。

4.1.2 解决方案1：无需许可的验证

Arbitrum BoLD允许****押参与验证，Optimi** Cannon实现链下错误证明系统。

4.1.3 解决方案2：排序器的去**化

通过共享排序器或分布式排序器技术，实现多实体共同维护排序职责。

4.2 更低成本—数据可用性和交互式证明系统

数据存储成本是主要支出，通过DA压缩和交互式证明系统可有效**。

4.2.1 解决方案1：低成本DA

Dencun升级后使用blobs格式，成本**90%以上。与Celestia等DA方案集成进一步优化。

4.2.2 解决方案2：交互式证明系统

仅对争议交易进行链上验证，Arbitrum链下处理挑战计算。

4.3 **的**确定性—更快的执行和混合证明系统

软**性指排序器执行后的状态，硬**性需7天挑战期。构建跨链应用时速度问题显著。

4.3.1 解决方案1：更快的执行

通过并行执行环境和缩短区块时间加快处理速度，Arbitrum每250毫秒生成区块。

4.3.2 解决方案2：混合证明系统

Zeth等工具结合ZK证明，将挑战期从数天缩短至数小时。

5、展望未来—Optimistic Rollup会被取代吗？

当前Optimistic Rollup仍在持续改进，可能被其他生态系统采用。未来将深入分析ZK证明系统发展并与Optimistic rollup对比。随着Fuel Network等项目推进，rollup性能有望进一步提升。