Perbedaan ZK-Rollup dan Optimistic Rollup

Teknologi rollup Ethereum menjadi teknologi yang sangat populer dalam setahun terakhir. Semakin banyak jaringan L2 bermunculan menggunakan teknologi rollup yang sudah terbukti memberikan biaya transaksi jauh lebih murah dari Ethereum dan aman. Selain itu, inovasi teknologi seperti OP Stack dan Arbitrum Orbit membuat meluncurkan jaringan rollup baru lebih mudah dari sebelumnya. Sektor rollup juga menjadi pilihan utama untuk implementasi pertama teknologi zero-knowledge. Polygon, zkSync, Starknet, dan banyak tim lain sedang menguji versi zk-rollup masing-masing. Lalu, bagaimana perbandingan zk rollup dan Optimistic rollup? Mengapa diperlukan rollup di Ethereum? Artikel ini akan menjelaskannya secara detail.

Ringkasan Artikel

• 🖥️ Teknologi rollup adalah teknologi layer 2 yang mengatasi masalah skalabilitas Ethereum dengan menggulung beberapa transaksi menjadi satu, mengurangi biaya transaksi dan mempercepat finalisasi transaksi.
• 📜 Terdapat dua jenis rollup yaitu Optimistic Rollup (OR) dan Zero-Knowledge Rollup (zk-rollup), keduanya menawarkan solusi yang berbeda dalam hal kecepatan, keamanan, dan implementasi.
• 🧠 Kedua teknologi rollup tersebut menghadapi masalah dalam hal desentralisasi dan skalabilitas karena penggunaan sequencer tersentralisasi serta ketergantungan terhadap lapisan data availability Ethereum.
• ⚖️ Jaringan dengan zk-rollup dianggap memiliki potensi jangka panjang yang lebih besar dibanding OR karena teknologinya yang lebih baik. Namun, saat ini proyek L2 dengan teknologi OR paling banyak digunakan dan menarik banyak pengguna.
• ⚠️ Pada kuartal IV 2023, Ethereum berencana mengeluarkan pembaruan EIP-4848 yang salah satunya berisikan proto-danksharing yang akan mengurangi biaya transaksi rollup secara signifikan.

Apa itu Rollup di Ethereum?

Rollup adalah salah satu solusi skalabilitas Ethereum yang ‘menggulung’ (rolling up) sejumlah transaksi menjadi satu di L2 dan mengirimkannya kembali ke jaringan L1 (Ethereum). Rollup merupakan solusi layer 2 Ethereum yang dibangun untuk mengurangi biaya transaksi, mempercepat finalisasi transaksi, dan mengurangi beban jaringan Ethereum.

Teknologi rollup menekan ukuran transaksi dengan menggabungkan sekitar 2.000 transaksi menjadi satu batch. Setelah transaksi digabungkan menjadi satu, validator yang disebut dengan sequencer akan mengirimkannya kembali ke Ethereum. Komputasi berat dan penyimpanan data semuanya dilakukan di L2. Lebih lanjut lagi, transaksi yang biasanya berukuran 112 bytes di Ethereum menjadi hanya 12 byte di rollup.

Baca artikel tentang Apa itu Layer-2 di Pintu Academy.

Maka dari itu, L2 jenis rollup menjadi pilihan bagi banyak proyek karena ia menawarkan biaya transaksi lebih murah namun tetap memanfaatkan keamanan Ethereum. Meskipun rollup memproses transaksi dan menggabungkannya menjadi satu batch, finalisasi transaksi tetap terjadi di Ethereum. Rollup menawarkan kombinasi keamanan dan skalabilitas yang dianggap tepat bagi banyak proyek. Inilah kenapa dalam satu tahun terakhir cukup banyak proyek rollup L2 yang bermunculan.

Mengapa diperlukan teknologi rollup di Ethereum? Ethereum saat ini masih memiliki skalabilitas yang sangat terbatas. Ini menyebabkan biaya transaksi yang tinggi dan kecepatan yang berkurang. Rollup merupakan salah satu cara efektif untuk meningkatkan skalabilitas Ethereum tanpa mengurangi keamanan jaringannya.

Dua Jenis Rollup di Ethereum

Optimistic Rollup

Optimistic Rollup (OR) adalah jenis rollup yang secara optimistis (maka itu namanya optimistic) berasumsi semua transaksi yang diprosesnya valid. Setiap transaksi dari optimistic rollup memiliki bukti fraud proof yang bisa digunakan sequencer untuk memeriksa transaksi yang mencurigakan, palsu, atau berpotensi berbahaya. Jika transaksi yang mencurigakan dikonfirmasi, catatan on-chain akan diulang ke sebelum transaksi tersebut terjadi.

Setiap transaksi OR memiliki challenge period tujuh hari agar sequencer bisa memeriksa transaksi. Meskipun ini bagus untuk keamanan, pengguna yang ingin memindahkan aset dari L2 ke Ethereum harus menunggu tujuh hari sebelum bisa menerima asetnya. Ini menciptakan ketidaknyamanan bagi pengguna dan sampai saat ini belum ada solusi alternatif.

Salah satu kelebihan terbesar optimistic rollup adalah aplikasi Ethereum bisa langsung bermigrasi dengan mudah ke jaringannya. Jadi, aplikasi DeFi di Ethereum seperti Curve bisa langsung mengintegrasikan L2 tanpa harus membangun ulang kembali aplikasinya.

Di sisi lain, kelemahan utama jaringan OR adalah ketergantungan ke lapisan data availability Ethereum. Jadi, dalam kasus kepadatan jaringan Ethereum, biaya dan kecepatan transaksi L2 rollup akan ikut memburuk. Selain itu, node yang bertugas menjadi sequencer (mengirimkan transaksi L2 ke L1) juga masih sangat tersentralisasi. Banyak tim sedang mengembangkan sequencer terdesentralisasi untuk mengatasi masalah ini.

Beberapa L2 dengan desain optimistic rollup paling populer saat ini adalah Arbitrum, Optimism, Base, dan Zora. Arbitrum memimpin dalam berbagai metrik seperti angka dana tersimpan (TVL), angka transaksi, dan pengguna harian.

Baca juga tentang Apa itu Optimism dan Apa itu Arbitrum.

Zero-Knowledge Rollup

Zero-knowledge Rollup (zk-Rollup) adalah jenis rollup yang memanfaatkan teknologi zero-knowledge (zk) untuk memvalidasi transaksi. Zk-rollup melakukan ini dengan menghasilkan bukti validity proof atau zero-knowledge proof (ZKP) yang menandakan validitas sebuah transaksi tanpa harus membuka konten setiap transaksi. Jadi, Ethereum hanya perlu memvalidasi bukti ZKP tanpa harus membaca setiap transaksi di dalamnya.

Rollup tipe ini bahkan menghasilkan ukuran transaksi lebih kecil lagi dibanding optimistic rollup. Maka dari itu, waktu finalisasi transaksi zk-rollup lebih cepat dibanding OR. Transaksi zk-rollup juga tidak perlu melalui challenge period seperti OR karena ZKP cukup untuk memeriksa validitas transaksi.

Baca juga artikel apa itu zero-knowledge di Pintu Academy.

Namun, ZKP tetap memiliki beberapa kelemahan karena ia merupakan teknologi yang relatif baru. Pertama, implementasi zk-rollup sangat sulit (tidak banyak sistem zk kompatibel dengan EVM) dan membutuhkan keahlian khusus sehingga aplikasi Ethereum tidak bisa dengan mudah bermigrasi ke jaringannya. Melakukan verifikasi terhadap ZKP juga membutuhkan komputasi yang cukup intensif sehingga biaya transaksi zk-rollup lebih mahal daripada OR. Namun, tim pengembang zk-rollup masih terus mengembangkan teknologi ini agar lebih mudah diimplementasi dan lebih baik daripada OR.

Implementasi zk-rollup juga dibagi menjadi dua kategori tergantung jenis ZKP yang digunakan yaitu zk-SNARK atau zk-STARK. STARK lebih canggih, tahan terhadap serangan kuantum, memiliki skalabilitas sangat tinggi, tetapi sangat sulit diterapkan. Di sisi lain, SNARK lebih mudah diterapkan, memiliki biaya lebih murah, tetapi memiliki berbagai batasan.

Dalam satu tahun terakhir, proyek yang memanfaatkan zk-rollup kian meningkat. Beberapa proyek zk-rollup paling populer adalah zkSync, Starknet, Scroll, Polygon zkEVM, dan Linea. Semua proyek ini masih dalam tahap pengujian dengan zkSync yang memiliki TVL tertinggi di antara yang lain.

Perbandingan ZK-Rollup vs Optimistic Rollup

Finalisasi Transaksi/Kecepatan

Secara teori, zk-rollup seharusnya bisa melakukan finalisasi (selesainya transaksi) lebih cepat daripada optimistic rollup. Ethereum hanya perlu membaca ZKP tanpa harus memverifikasi semua transaksi dalam satu batch rollup, berbeda dengan OR. zk-rollup juga tidak memiliki jeda 7 hari untuk penarikan aset dari L2.

Namun, karena teknologi zk-rollup dan ZKP masih pada tahap awal, pengembang masih mencari cara agar proses verifikasi ZKP bisa dilakukan dengan cepat. Maka dari itu, untuk saat ini finalisasi transaksi dan kecepatan optimistic rollup masih mengungguli zk-rollup.

Keamanan

Dalam hal keamanan, zk-rollup dan optimistic rollup memiliki tingkat keamanan yang relatif setara. Teknologi ZKP yang digunakan zk-rollup lebih mutakhir dan kompleks namun jaringan L2 yang menggunakan OR pun sampai saat ini belum pernah berhasil diretas atau diserang. Belum lagi, keduanya tetap memanfaatkan keamanan yang dimiliki Ethereum.

Skalabilitas

Teknologi zk-rollup memiliki tingkat skalabilitas yang jauh lebih tinggi daripada optimistic rollup akibat penggunaan ZKP. Biaya transaksi dari zk-rollup tidak meningkat dengan banyaknya transaksi di setiap batch sementara saat ini biaya transaksi optimistic rollup menyesuaikan dengan jumlah transaksi. Namun, daya komputasi untuk menghasilkan ZKP masih sangat besar dan menjadi penghambat skalabilitas jaringan zk-rollup.

Di luar kekurangan aspek skalabilitas masing-masing rollup, kecepatan keduanya masih bergantung pada lapisan ketersediaan data (DA) Ethereum. Saat Ethereum sangat padat, semua akan berlomba menggunakan lapisan DA Ethereum untuk mendapatkan data blok terbaru, termasuk transaksi rollup.

Desentralisasi

Desentralisasi merupakan kelemahan terbesar semua jaringan rollup saat ini. Rollup pada dasarnya membutuhkan node yang bertugas sebagai sequencer bertugas menggabungkan, menyusun, dan mengirimkan transaksi L2 kembali ke Ethereum. Masing-masing L2 rollup menjalankan jasa sequencer masing-masing dan ini menciptakan situasi sentralisasi di mana rollup menciptakan potensi titik kelemahan untuk pihak eksternal.

Saat ini, sedang ada beberapa upaya mengembangkan decentralized sequencers seperti proyek oleh EthGlobal.

Biaya Transaksi

Jaringan optimistic rollup memiliki biaya transaksi yang meningkat secara linear terhadap kuantitas transaksi per batch. Sementara itu, biaya transaksi zk-rollup relatif lebih konsisten. Namun, seperti yang sudah dijelaskan, biaya transaksi zk-rollup masih mahal dibanding jaringan OR karena masih dalam tahap pengembangan.

Namun, keduanya sama-sama akan menerima manfaat dari pembaruan selanjutnya dari Ethereum yaitu EIP-4848 yang berisi Proto-danksharding. Melalui EIP-4848, biaya transaksi rollup akan menurun secara signifikan. EIP-4848 berencana diluncurkan pada kuartal IV 2023.

Baca tentang EIP-4848 dan Proto-danksharding di Pintu Academy.

Kemudahan Implementasi

Kompleksitas teknologi yang rendah dan kompatibilitas penuh dengan EVM membuat jaringan optimistic rollup sangat mudah diterapkan oleh aplikasi dan mudah dibuat oleh proyek baru. Terlebih lagi, Arbitrum dan Optimism sudah merilis OP Stack dan Arbitrum Orbit bisa digunakan sebagai template untuk proyek yang ingin membuat jaringan L2 baru. Aplikasi di Ethereum bisa langsung berpindah ke jaringan OR dengan mudah tanpa banyak melakukan perubahan kode.

Sementara itu, teknologi zk yang relatif baru dan kompleks menambah lapisan hambatan bagi tim pengembang aplikasi. Aplikasi Ethereum perlu membuat banyak modifikasi agar bisa berinteraksi dengan sistem berbasis zero-knowledge.

Selain itu, tidak banyak jaringan L2 berbasis zk memiliki kompatibilitas penuh dengan EVM. Pengembang perlu mempelajari bahasa pemrograman baru untuk membuat aplikasi di zk-rollup. Maka dari itu, teknologi zkEVM sedang dikembangkan oleh proyek seperti Polygon.

Masa Depan ZK-Rollup dan Optimistic Rollup

Saat ini, sektor jaringan rollup Ethereum sangat kompetitif. Berdasarkan situs L2beat, terdapat 22 proyek berbasis rollup dengan 10 di antaranya menggunakan optimistic rollup dan 12 sisanya zk-rollup.

Proyek dengan zk-rollup terutama sedang menjadi pusat perhatian banyak pihak karena potensinya yang sangat besar. Situs Ethereum memperkirakan bahwa zk-rollup dapat mengurangi biaya transaksi hingga 100x lipat dari harga Ethereum.* Polygon beberapa waktu lalu juga melakukan rencana pembaruan total dengan Polygon 2.0. Pembaruan ini akan Polygon menjadi ekosistem berbasis teknologi zero-knowledge.

Namun, di sisi lain, sektor optimistic rollup justru sedang memiliki adopsi yang lebih tinggi. Arbitrum, Base, dan Optimism merajai sektor DeFi L2 dengan berbagai aplikasi dengan banyak pengguna. Friend.tech, salah satu aplikasi media sosial terdesentralisasi yang sedang hangat dibicarakan, diciptakan di atas jaringan Base. Banyak aplikasi DeFi inovatif seperti Pendle juga dibangun di atas jaringan optimistic rollup.

Jadi, meskipun sudah banyak orang mengetahui bahwa zk-rollup jelas memiliki teknologi lebih canggih, banyak proyek masih memilih OR sebagai fondasi aplikasinya. Kemudahan membangun di jaringan OR saat ini masih mengalahkan potensi jangka panjang zk-rollup. Namun, jika beberapa proyek zkEVM berhasil diuji dan diluncurkan, bukan tidak mungkin banyak developer akan memilih zk-rollup.

Terakhir, pembaruan EIP-4848 pada kuartal IV 2023 akan menjadi katalis penting untuk skalabilitas jaringan L2 berbasis rollup. Jika EIP-4848 berhasil memenuhi potensi mengurangi biaya transaksi rollup sebesar 90%, semakin banyak pengguna dan aplikasi akan menggunakan L2 di Ethereum. Belum lagi, EIP-4848 juga menjadi fondasi awal meningkatkan kompatibilitas Ethereum terhadap teknologi zero-knowledge.

Kesimpulan

Teknologi rollup telah mendominasi sektor skalabilitas Ethereum dalam setahun terakhir, dengan banyak jaringan L2 mengadopsi teknologi ini untuk meminimalkan biaya transaksi sambil mempertahankan keamanan Ethereum. Terdapat dua jenis rollup utama, yakni Optimistic Rollup (OR) dan Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup). OR memiliki keuntungan dalam kemudahan implementasi, memungkinkan aplikasi Ethereum bermigrasi dengan mudah, tetapi memiliki challenge period tujuh hari dan bergantung pada kepadatan jaringan Ethereum. Sebaliknya, zk-rollup menggunakan Zero-Knowledge Proof untuk validasi transaksi yang lebih cepat dan tidak memerlukan challenge period, meskipun implementasinya lebih sulit dan memerlukan komputasi intensif.

Keamanan dari kedua jenis rollup ini terbukti setara dan andal, namun potensi skalabilitas zk-Rollup lebih unggul. Lalu, desentralisasi menjadi tantangan utama bagi kedua teknologi, dengan beberapa upaya sedang dilakukan untuk mengembangkan sequencer terdesentralisasi. Kedua teknologi rollup ini memiliki potensi besar untuk mendominasi pasar Ethereum dan menarik banyak pengguna baru.

Membeli Aset Kripto di Aplikasi Pintu

Kamu bisa mulai berinvestasi pada berbagai macam aset kripto di aplikasi Pintu. Berikut cara membeli crypto pada aplikasi Pintu:

1. Buat akun Pintu dan ikuti proses verifikasi identitasmu untuk mulai trading.
2. Pada homepage, klik tombol deposit dan isi saldo Pintu menggunakan metode pembayaran pilihanmu.
3. Buka halaman market dan cari Koin favoritmu.
4. Klik beli dan isi nominal yang kamu mau.
5. Sekarang kamu sudah menjadi investor kripto!

Kamu bisa berinvestasi pada aset crypto seperti BTC, ARB, ETH, dan yang lainnya tanpa harus khawatir adanya penipuan melalui Pintu. Selain itu, semua aset crypto yang ada di Pintu sudah melewati proses penilaian yang ketat dan mengedepankan prinsip kehati-hatian.

Aplikasi Pintu kompatibel dengan berbagai macam dompet digital populer seperti Metamask untuk memudahkan transaksimu. Ayo download aplikasi cryptocurrency Pintu di Play Store dan App Store! Keamananmu terjamin karena Pintu diregulasi dan diawasi oleh Bappebti dan Kominfo.

Selain melakukan transaksi, di aplikasi Pintu, kamu juga bisa belajar crypto lebih lanjut melalui berbagai artikel Pintu Academy yang diperbarui setiap minggunya! Semua artikel Pintu Akademi dibuat untuk tujuan edukasi dan pengetahuan, bukan sebagai saran finansial.

Referensi

• “Layer Two and Rollups”, Polkadot Wiki, diakses pada 28 September 2023.
• Donovan Choy, “Layer-2 Rollups: Who’s Winning The Fight To Scale Ethereum?”, Chaindebrief, diakses pada 28 September 2023.
• Huling pag, “Optimistic Rollups”, Ethereum, diakses pada 28 September 2023.
• @jmcook1186, “Zero-Knowledge rollups”, Ethereum, diakses pada 28 September 2023.
• Georgia Weston, “Optimistic Rollups Vs Zero-Knowledge Rollups”, 101 Blockchains, diakses pada 29 September 2023.
• “Optimistic Rollups vs. Zero-Knowledge (ZK) Rollups: How Do They Work?”, Blockchain Council, diakses pada 29 September 2023.
• Ivan Cryptoslav, “Optimistic Rollups vs ZK-Rollups: The Ultimate Comparison”, Coinmarketcap, diakses pada 29 September 2023.
• “Scaling Ethereum”, Ethereum, diakses pada 29 September 2023.