Als die Nachfrage im Ethereum-Netzwerk mit dem NFT- und Yield-Farming-Wahn gegen Ende 2020 zu steigen begann, stieg der Bedarf an schnelleren Verarbeitungsgeschwindigkeiten und günstigeren Transaktionen. Die Lösung kam in Form von Layer 2-Blockchains und zusätzlichen Entwicklungen wie Zero-Knowledge-Rollups.
Einfach ausgedrückt, handelt es sich bei Zero-Knowledge Rollups oder Zk-Rollups um eine Skalierungslösung auf Layer 2, die es Blockchains ermöglicht, Transaktionen schneller zu validieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Gasgebühren minimal bleiben. ZK-Rollups sind leistungsfähiger als traditionelle Layer 1-Blockchains wie Ethereum, da sie On-Chain- und Off-Chain-Prozesse kombinieren.
Während das Ethereum-Mainnet explizit On-Chain-Aktivitäten nutzt, um Transaktionen zu verarbeiten und Blöcke zu validieren, führen Layer 2 ZK-Rollup-Lösungen auch Off-Chain-Funktionalitäten ein. Eine der Hauptkomponenten, die es ZK-Rollups ermöglichen, Transaktionen schneller als Layer 1 Blockchains zu validieren, sind Merkle Trees.
Merkle-Trees sind eine wichtige mathematische Struktur, mit der Blockchains sicherstellen können, dass niemand Daten in den On-Chain-Aufzeichnungen eines ZJK-Rollup fälschen kann. In der Regel besteht ein ZK-Rollup aus zwei Merkle Trees, die beide auf einem Smart Contract oder, anders ausgedrückt, On-Chain gespeichert sind. Ein Tree ist für die Speicherung von Konten bestimmt, während der andere alle Salden speichert. Jede andere Art von Daten, die von ZK-Rollup erzeugt und verwendet wird, wird Off-Chain gespeichert.
Einer der Gründe, warum ZK-Rollups wesentlich besser abschneiden als ihre Layer 1-Pendants, ist die Off-Chain-Speicherung der Daten. Merkle-Trees bestehen nur aus den wichtigsten Daten, die für den Smart Contract relevant sind, und werden viel seltener aufgerufen und zur Ausgabe von Informationen aufgefordert als bei Layer 1-Lösungen. Dies spart der Blockchain enorme Mengen an Rechenleistung und Zeit. Da weniger Kapazität der Blockchain für die Transaktionsvalidierung in Anspruch genommen wird, sinken folglich die Gasgebühren, was Layer 2-Lösungen, insbesondere ZK-Rollups, zu einer bevorzugten Lösung für kleine Händler macht.
ZK-Rollups erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, sowohl bei Entwicklern, die die Benutzerfreundlichkeit verbessern wollen, als auch bei Investoren und Händlern, die eine schnellere und billigere Transaktionsverarbeitung wünschen. Lösungen wie Zcash gewinnen aufgrund ihrer Verwendung von ZK-Rollups bei Anlegern an Attraktivität. Mit der Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie werden Leistung und Preisgestaltung immer besser. Layer 2-Lösungen und ZK-Rollups sind nur der Anfang der nächsten Ära der Blockchain-Technologie und fortschrittlicher Kryptowährungssysteme.
