Un Rollup è una soluzione di tipo layer 2, nate inizialmente come soluzioni di scaling per permettere di gestire un gran numero di transazioni al di fuori della blockchain principale (Layer 1) in modo più efficiente ed economico, senza congestionare la blockchain principale e senza compromettere la sicurezza e la decentralizzazione della rete, e che ora i membri della comunità Bitcoin stanno iniziando a esplorare come indirizzare più casi d'uso, utenti e entrate derivanti dalle commissioni verso Bitcoin.

In pratica, un rollup raccoglie un gran numero di transazioni effettuate al di fuori della blockchain principale, le elabora e le comprime in un singolo blocco, che viene poi pubblicato sulla blockchain principale. In questo modo, invece di registrare ogni singola transazione sulla blockchain principale, che richiederebbe molto tempo e risorse computazionali, un rollup può registrare molte transazioni in un solo colpo, riducendo i tempi di elaborazione e i costi.

Esistono diversi tipologie di rollup, tra cui:

• Zk-Rollup o rollup a conoscenza zero,
• Optimistic Rollup, che si differenziano per il modo in cui gestiscono la sicurezza e la privacy delle transazioni al di fuori della blockchain principale.
• Validity rollup
• Sovereign rollup

Validity rollup

Un rollup di validità è una blockchain che utilizza prove di validità per dimostrare il suo stato aggiornato al Livello 1. Le prove di validità sono prove crittografiche che prendono i dati della transazione dal rollup, comprimono i dati della transazione all'interno della prova e dimostrano la correttezza del cambiamento di stato proposto al Livello 1.
In Ethereum, lo stato di validità del rollup è mantenuto da un contratto intelligente nel Livello 1.
Gli utenti eseguono una serie di transazioni offchain, i dimostratori prendono quelle transazioni e riassumono come tali transazioni cambiano lo stato della blockchain, e una prova di validità dimostra che la sintesi è vera.

Sovereign rollup

Un Sovereign rollup è una blockchain che utilizza una blockchain di livello 1 per la disponibilità dei dati, ma non per il settlement.
I nodi in un consolidamento sovrano sono responsabili della verifica della correttezza dei cambiamenti di stato.
In questo modello, essi leggerebbero una prova di validità contenente un cambiamento di stato e verificherebbero che l'esecuzione sia stata effettuata correttamente.
Questo è vantaggioso per le blockchain che desiderano esplorare senza fiducia diversi ambienti di esecuzione e funzionalità, ma che vogliono comunque ereditare la sicurezza di un protocollo decentralizzato di Livello 1.
Ci sono anche differenze nel modo in cui aggiornano il loro protocollo rispetto ai consolidamenti di validità.

Zk-Rollup

Una prova a conoscenza zero (zkp) è una prova crittografica che consente di dimostrare che un'affermazione è vera senza rivelarla per intero.
Nel contesto delle blockchain, vengono utilizzate principalmente per la privacy e il ridimensionamento. Nella privacy, gli zkps dimostrano che le transazioni sono valide senza rivelare informazioni sugli utenti impegnati in una transazione. Nel ridimensionamento, gli zkps dimostrano che un lotto di transazioni è realmente il risultato di una proposta di cambiamento di stato.

Bitcoin rollup

Sebbene Satoshi Nakamoto avesse teorizzato le zero-knowledge-proof, e la prima proposta concreta in contesto Bitcoin sia stata avanzata nel 2011 da Greg Maxwell, uno dei principali developer Bitcoin, le soluzioni Rollup si sono sviluppate principalmente per la blockchain Ethereum, ma proseguono studio, verifica e proposte di implementazioni su blockchain Bitcoin.
Le rollup su Bitcoin sono nuovi fenomeni introdotti da Trey Del Bonis e ulteriormente studiati da John Light. A causa dei compromessi fatti per garantire la decentralizzazione del protocollo Bitcoin, è necessario utilizzare soluzioni offchain per aumentare la quantità di transazioni che può elaborare in modo efficiente. I rollup sono soluzioni di scalabilità popolari nello spazio Ethereum e ora vengono sviluppati utilizzando il protocollo Bitcoin per la disponibilità dei dati. I rollup sviluppati oggi su Bitcoin sono rollup sovrani e rollup verificati ottimisticamente tramite BitVM.