以太坊是最受歡迎的區塊鏈之一，長期以來一直存在著擴展問題。高 Gas Fee 和緩慢的交易速度是主要的問題，因此導致網絡擁擠不敷使用。為了解決這些問題，許多擴容方案應運而生。在本課程中中，我們將介紹一些以太坊的擴展解決方案，並深入探討兩種常見的 Rollups 方式，Optimistic Rollup 和 ZK Rollup。
Optimistic Rollup 是以太坊的 Layer2 協議，旨在擴展以太坊的基礎層吞吐量。它們通過在鏈下處理交易，減少了在以太坊主鏈上的計算，從而大大提高了處理速度。與其他擴容方案（如側鏈）不同，Optimistic Rollup 會將交易結果打包發布在以太坊上，從而繼承主網的安全性，通過欺詐證明驗證鏈上的交易，並且於其他地方存儲交易數據。
由於不使用緩慢、昂貴的以太坊網絡直接處理每一筆交易，Optimistic Rollup 可以提供 10 倍以上的效能改進。Optimistic Rollup 會將交易寫入以太坊作為暫存的 calldata，不會耗用以太坊區塊鏈的空間，從而降低了用戶的 Gas Fee。
Zero Knowledge Rollup（ZK-rollups）也是 Layer 2 擴展解決方案，通過將計算和狀態存儲轉移到鏈下執行，來提升以太坊主網的吞吐量。ZK-rollups 可以批量處理數千筆交易，並且僅向主網發佈一些最小的摘要數據。這些摘要數據定義了對以太坊狀態所做更改的概要內容，以及稱為零知識證明的一些加密數據，以證明批量交易處理的的正確性。
Optimistic Rollups 是一種用於提高區塊鏈交易效率和安全性的技術方案。它的基本概念是將多筆交易打包成一個“Rollup”，並提交到主鏈（如以太坊）上。該技術方案可以節省主鏈的資源消耗，提高交易速度和吞吐量，並且降低手續費用。
Optimistic Rollups 在鏈下執行交易，但將交易數據作為 calldata 發佈到以太坊主網上。 Rollup 運營節點（又稱排序器）將多個鏈下交易捆綁在一起，形成批量交易後再提交。這種方法使得區塊鏈網絡的固定使用成本被分散到每批次的多筆交易中，從而減少了終端用戶的費用。此外 Optimistic Rollups 還使用了壓縮技術去減少在以太坊上發布的數據量。
Optimistic Rollups 被認為是“樂觀”的，因為它們假設所有的鏈下交易都有效，且無須在鏈上提交交易批次的有效性證明。這是 Optimistic Rollups 與 ZK-Rollups 之間最主要的差異，後者必須提出鏈下交易的有效性證明（零知識證明）。
Optimistic Rollups 使用欺詐證明來檢測錯誤的交易。所有提交至以太坊區塊鏈的 Rollup 批次交易，都有一段稱為“挑戰期”的時間窗口，任何人都可作為驗證者計算欺詐證明來驗證 Rollup 交易的結果。若欺詐證明發現問題，Rollup 協議將重新執行交易並相應地更新 Rollup 交易的狀態，而將錯誤執行的交易包含在區塊中的節點將受到懲罰。
如果 Rollup 批次在挑戰期結束後仍未被挑戰（即所有交易都被正確執行），則該批次交易皆被認為有效，並被以太坊主網接受。任何節點都可以繼續在未確認的 Rollup 區塊上進行構建，但若運氣不好基於錯誤的批次後執行交易，他們處理的交易結果也將被撤銷。