Ein Rollup ist ein Layer-2-Netzwerk, das Transaktionen außerhalb von Ethereum ausführt, bündelt und die Daten zurück an Ethereum sendet. Dieser Artikel erklärt, wie das funktioniert, wie sich optimistische und Zero-Knowledge-Rollups unterscheiden und warum jede Rollup-Gebühr einen Kostenanteil für Ethereum enthält.
Das größere Bild der Layer finden Sie unter Layer 1, Layer 2 und Layer 3 erklärt.
Wie ein Rollup Transaktionen bündelt
Wenn Sie auf einem Rollup wie Base eine Transaktion senden, geht sie nicht direkt an Ethereum. Sie geht an den Betreiber des Rollups, der sie ausführt und den eigenen Zustand des Rollups aktualisiert, etwa die Guthaben. Einige Sekunden später werden viele solcher Transaktionen zu einem Batch komprimiert. Der Batch wird dann in einer einzigen Transaktion an Ethereum gesendet.
Das Wort „Rollup“ (zusammenrollen) beschreibt das: Viele Transaktionen werden zu einer zusammengerollt. Die Kosten der Ethereum-Transaktion teilen sich alle im Batch, was der Hauptgrund dafür ist, dass die Gebühren niedriger sind als auf Ethereum selbst.
Der Sequencer
Der Sequencer ist der Server, der auf einem Rollup Transaktionen entgegennimmt, in eine Reihenfolge bringt, ausführt und L2-Blöcke erzeugt. Er gibt Nutzern auch schnelle Bestätigungen, oft in deutlich unter einer Sekunde, bevor irgendetwas Ethereum erreicht.
Die meisten großen Rollups betreiben heute einen einzelnen Sequencer, den das Team hinter der Chain führt. Das ist einfach und schnell. Es bringt auch Abwägungen mit sich, die hier neutral beschrieben werden:
- Macht über die Reihenfolge. Der Sequencer wählt die Reihenfolge der Transaktionen, könnte sie also theoretisch verzögern oder umsortieren.
- Ausfallzeit. Hält der Sequencer an, stoppt die normale Nutzung des Rollups. Rollups haben eine Rückfalloption: Nutzer können Transaktionen über einen Contract auf Ethereum einreichen, wenn auch langsamer und teurer.
- Kann nicht allein Geld stehlen. Der Sequencer kann keine gültige Auszahlung für Geld erzeugen, das ihm nicht gehört, weil die Nachweise oder Prüfungen auf Ethereum sie ablehnen würden.
Teams in der ganzen Branche sprechen davon, Sequencer mit der Zeit zu dezentralisieren. Der aktuelle Stand unterscheidet sich je Chain, prüfen Sie also die Dokumentation des jeweiligen Projekts.
Daten an Ethereum senden: Calldata und Blobs
Ein Rollup muss seine Daten auf Ethereum veröffentlichen, damit jeder die Chain prüfen kann. Früher geschah das in Calldata, einem Feld einer gewöhnlichen Ethereum-Transaktion. Calldata ist dauerhaft und konkurriert mit der gesamten übrigen Ethereum-Aktivität, daher war es teuer.
2024 führte Ethereum mit EIP-4844 Blobs ein. Ein Blob ist ein großer Datenblock, den Ethereum-Nodes nur kurze Zeit statt für immer aufbewahren, und er hat einen eigenen Gebührenmarkt, getrennt vom normalen Gas. Das ist für Rollups deutlich günstiger und senkte die typischen Kosten von L2-Transaktionen. Die Spezifikation finden Sie auf eips.ethereum.org.
Optimistische Rollups
Ein optimistischer Rollup geht davon aus, dass die gesendeten Batches korrekt sind, solange niemand das Gegenteil beweist. Das ist der Optimismus im Namen.
- Nachdem ein Batch gesendet wurde, gibt es ein Anfechtungsfenster (challenge window). Währenddessen kann jeder, der ein ungültiges Ergebnis bemerkt, einen Betrugsnachweis (fraud proof) an Ethereum einreichen.
- Ist der Betrugsnachweis gültig, wird das falsche Ergebnis verworfen.
- Wird niemand aktiv, ist das Ergebnis nach Ablauf des Fensters auf Ethereum final.
Das Anfechtungsfenster beträgt bei Auszahlungen zu Ethereum über die offizielle Bridge etwa 7 Tage. Die alltägliche Nutzung auf dem Rollup wird nicht verzögert. Nur das Zurückbewegen von Geld zum L1 über die kanonische Bridge muss warten. Schnelle Bridges von Drittanbietern können das gegen eine Gebühr beschleunigen, und Bridges und ihre Risiken erklärt, wie.
Drei Chains auf ChainMonitor sind optimistische Rollups: Arbitrum One, Base und OP Mainnet. Base und OP Mainnet nutzen den OP Stack. Arbitrum nutzt seinen Nitro-Stack. Siehe die Leitfäden zu Arbitrum, Base und Optimism.
Zero-Knowledge-Rollups
Ein ZK-Rollup (Zero-Knowledge-Rollup) verlässt sich nicht auf ein Anfechtungsfenster. Stattdessen kommt jeder Batch mit einem Gültigkeitsnachweis (validity proof), einem mathematischen Beweis, dass der neue Zustand nach den Regeln aus dem alten folgt. Ethereum prüft den Nachweis mit einem Smart Contract. Ist er gültig, wird der Batch akzeptiert.
Die Vorteile sind eine schnellere Finalität auf L1, weil keine lange Wartezeit nötig ist, und eine starke Garantie, dass ungültiger Zustand nicht akzeptiert werden kann. Die Nachteile sind, dass das Erzeugen der Nachweise schwere Berechnungen braucht und die Technik aufwendiger zu bauen ist, besonders wenn alle Ethereum-Funktionen unterstützt werden sollen. Dieser Bereich entwickelt sich schnell, und es gibt mehrere ZK-Rollups. Keine der sieben Chains auf ChainMonitor ist ein ZK-Rollup.
| Merkmal | Optimistisch | ZK |
|---|---|---|
| Grundannahme | Korrekt, solange nicht angefochten | Als korrekt bewiesen |
| Wie Fehler entdeckt werden | Betrugsnachweis | Gültigkeitsnachweis ist Pflicht |
| Auszahlung zum L1 | Etwa 7 Tage (kanonische Bridge) | Schneller, nach Prüfung des Nachweises |
| Rechenlast | Geringer | Höher durch Nachweise |
| Auf ChainMonitor | Arbitrum, Base, OP Mainnet | Keine |
Die L1-Datengebühr in jeder L2-Gebühr
Eine L2-Transaktionsgebühr besteht aus zwei Teilen:
- L2-Ausführungsgebühr. Bezahlt die Ausführung Ihrer Transaktion auf dem Rollup. Sie ist meist winzig.
- L1-Datengebühr. Bezahlt Ihren Anteil am Senden von Daten an Ethereum. Das ist oft der größere Teil der Gebühr.
Die L1-Datengebühr ändert sich, wenn sich die Datenkosten auf Ethereum ändern, sodass sich die Gesamtgebühr auf einem L2 bewegen kann, selbst wenn der L2 selbst ruhig ist. Im Gas-Tracker enthalten die Werte für L2 diese L1-Datengebühr, Sie sehen also die wahren Kosten. Zum Vertiefen lesen Sie Gas und Gebühren.
Was das für Sie bedeutet
- Im Alltag fühlen sich optimistische und ZK-Rollups ähnlich an: schnell und günstig.
- Wenn Sie Geld zurück zu Ethereum bewegen wollen, prüfen Sie, wie lange das dauert. Bei den optimistischen planen Sie etwa 7 Tage ein oder nutzen eine Bridge und lesen deren Risiken.
- Ihr Geld wird von Contracts auf Ethereum gehalten, ein Rollup hat aber weiterhin eigenen Code, seinen Sequencer und seine Upgrade-Regeln. Das sind getrennte Risiken.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Rollup bei Krypto?
Ein Rollup ist ein Layer-2-Netzwerk, das Transaktionen außerhalb von Ethereum verarbeitet, zu Batches bündelt und die Daten an Ethereum sendet, damit es Ethereums Sicherheit erben kann.
Warum dauert eine Auszahlung von Arbitrum, Base oder Optimism 7 Tage?
Das sind optimistische Rollups. Nachdem eine Auszahlung über die offizielle Bridge angefordert wurde, gibt es ein Anfechtungsfenster von etwa 7 Tagen, in dem jeder beweisen könnte, dass sie ungültig ist. Nach Ablauf des Fensters wird das Geld freigegeben.
Was ist der Unterschied zwischen optimistischen und ZK-Rollups?
Optimistische Rollups nehmen an, dass Ergebnisse korrekt sind, und erlauben für einen Zeitraum Anfechtungen. ZK-Rollups hängen an jeden Batch einen mathematischen Gültigkeitsnachweis, sodass keine Wartezeit für Anfechtungen nötig ist.
Was ist ein Sequencer?
Ein Sequencer ist der Server, der Transaktionen auf einem Rollup ordnet und ausführt und schnelle Bestätigungen gibt. Die meisten großen Rollups nutzen einen Sequencer, den das Projektteam betreibt, was schnell ist, aber einen Punkt der Zentralisierung darstellt.
Was sind Blobs auf Ethereum?
Blobs sind günstige, temporäre Datenanhänge, die mit EIP-4844 eingeführt wurden. Rollups nutzen sie, um ihre Daten zu geringeren Kosten als mit Calldata an Ethereum zu senden.