Úvod
Co je optimistický souhrn?
Optimismus je „optimistický rollup“, což je v podstatě fantastický způsob, jak popsat blockchain, který využívá zabezpečení jiného „rodičovského“ blockchainu. Konkrétně Optimistic Rollups využívají mechanismu konsenzu svého nadřazeného řetězce (jako je PoW nebo PoS) namísto poskytování vlastního. V případě Optimismu je tímto mateřským blockchainem Ethereum.
Jak fungují optimistické souhrny?
Provádění a agregace transakcí
Uživatelé odesílají transakce validátorům, známým také jako agregátoři, kteří zpracovávají transakce v optimistickém souhrnu. Na rozdíl od on-chain transakcí, které mohou být neúměrně drahé kvůli vysokým poplatkům za plyn, optimistické rollupy jsou schopny zpracovat více transakcí najednou. Validátoři pak data generovaná těmito transakcemi komprimují do jedné dávky, která je následně zveřejněna na Ethereum mainnetu.
Státní závazky a prokazování podvodů
Každý přechod stavu na optimistickém kumulativním řetězci vytvoří nový stav, ke kterému se operátor zaváže výpočtem nového kořene stavu. Tento kořen stavu je hašován a uložen v kumulativní smlouvě. Kromě toho operátor zavazuje Merkle root pro samotnou dávku transakce, což umožňuje komukoli prokázat zahrnutí transakce do dávky předložením důkazu Merkle.
Optimistické souhrny však nezveřejňují kryptografické důkazy platnosti pro transakce mimo řetězec. Místo toho předpokládají, že transakce mimo řetězec jsou platné, a spoléhají na schéma prokazování podvodů, aby odhalili případy, kdy transakce nejsou správně vypočítány. Po odeslání kumulativní dávky na Ethereum nastává časové okno nazývané náročné období, během kterého může kdokoli zpochybnit výsledky kumulativní transakce tím, že vypočítá ochranu proti podvodům.
Pokud zabezpečení proti podvodům uspěje, protokol souhrnu znovu provede transakce a podle toho aktualizuje stav souhrnu. Dalším účinkem úspěšné ochrany proti podvodům je, že sekvencer odpovědný za zařazení nesprávně provedené transakce do bloku obdrží pokutu.
Interoperabilita L1/L2
Optimistické souhrny jsou navrženy pro interoperabilitu s Ethereum Mainnet a umožňují uživatelům předávat zprávy a libovolná data mezi L1 a L2. Jsou také kompatibilní s Ethereum Virtual Machine (EVM), takže můžete portovat existující dapps do optimistických rollupů nebo vytvářet nové dapps pomocí vývojových nástrojů Ethereum.
Pohyb aktiv
Uživatelé vkládají ETH, tokeny ERC-20 a další akceptovaná aktiva v překlenovací smlouvě na L1, aby mohli využít optimistický souhrn. Překlenovací smlouva pak předá transakci L2, kde je vyraženo ekvivalentní množství aktiv a odesláno na uživatelem zvolenou adresu v optimistickém souhrnu. Odstoupení od optimistického rollupu do Etherea je obtížnější kvůli schématu dokazování podvodů. Pokud uživatel zahájí transakci L2 > L1 za účelem výběru prostředků uložených na L1, musí počkat, dokud neuplyne období výzvy, které trvá přibližně sedm dní.
Vícekolové interaktivní dokazování
Optimistické souhrny přecházejí na vícekolové interaktivní ověřování, čímž dosahují stejného cíle, tedy efektivnějšího odhalování neplatných operací souhrnu. Vícekolové interaktivní dokazování zahrnuje protokol tam a zpět mezi tvrzením a vyzyvatelem, na který dohlíží smlouva o ověření L1, která nakonec rozhodne prolhající stranu. Poté, co uzel L2 zpochybní tvrzení, musí se po vymahači rozdělit sporné tvrzení na dvě stejné poloviny. Každé jednotlivé tvrzení v tomto případě bude obsahovat tolik kroků výpočtu jako druhé.
Vyzývatel si pak vybere, jaké tvrzení chce napadnout. Proces dělení, nazývaný protokol půlení, pokračuje, dokud obě strany nezpochybní tvrzení o jediném kroku provedení. V tomto okamžiku smlouva L1 vyřeší spor vyhodnocením pokynu (a jeho výsledku) k dopadení podvodné strany.
Výhody a nevýhody používání optimismu
VýhodySnížené poplatkyOmezená funkčnost inteligentních smluv Škálovatelnost Delší doby výběru Kompatibilita s Ethereem Bezpečnostní rizika Nedůvěryhodná konečnostVylepšená bezpečnost
Klady
Snížené poplatky
Jednou z primárních výhod používání optimistických rollupů je snížení poplatků spojených s transakcemi Ethereum. Optimističtí operátoři kumulativních operací spojují několik transakcí mimo řetězec ve velkých dávkách, než je odešlou do Etherea. Rozložením fixních nákladů mezi více transakcí v každé dávce se snižují poplatky pro koncové uživatele.
Škálovatelnost
Další výhodou optimistických souhrnů je vylepšená škálovatelnost. Vzhledem k tomu, že výpočty a stavové úložiště jsou přesunuty mimo řetězec, síť Ethereum může zpracovat více transakcí za sekundu. To je důležité, protože Ethereum stále roste a přitahuje více uživatelů.
Kompatibilita s Ethereem
Optimistické souhrny jsou navrženy tak, aby fungovaly nad Ethereem, díky čemuž jsou kompatibilní s ekosystémem Ethereum. To znamená, že vývojáři mohou migrovat stávající chytré smlouvy na Ethereum do optimistických rollup řetězců, aniž by museli rozsáhle upravovat kódové základny. Vývojáři a projektové týmy využívající optimistické souhrny mohou navíc využívat infrastrukturu Etherea, jako jsou programovací jazyky, knihovny kódů, testovací nástroje, klientský software, infrastruktura pro nasazení a další.
Nedůvěryhodná konečnost
Optimistické souhrny poskytují důvěryhodnou finalitu, která zaručuje, že transakce, pokud je platná, bude nakonec potvrzena. Důkazy proti podvodům jsou důležité, protože usnadňují nedůvěryhodnou konečnost v optimistických souhrnech. Nedůvěryhodná finalita je kvalita optimistických souhrnů, která zaručuje, že transakce – pokud je platná – bude nakonec potvrzena.
Vylepšené zabezpečení
Optimistické souhrny spoléhají na hlavní protokol Ethereum pro dostupnost dat, odolnost proti cenzuře a vypořádání. Díky tomu jsou optimistické souhrny bezpečnější než čistě off-chain škálovací protokoly, jako jsou postranní řetězce, které se jako zabezpečení nespoléhají na Ethereum.
Nevýhody
Omezená funkce Smart Contract
Jednou z hlavních nevýhod optimistických souhrnů je jejich omezená funkčnost inteligentních smluv. Přestože optimistické rollupy jsou kompatibilní s ekosystémem Ethereum, nemohou podporovat všechny vlastnosti a funkce blockchainu Ethereum. Je to proto, že optimistické souhrny provádějí transakce mimo Ethereum, ale transakční data zasílají do Mainnetu jako data volání.
Delší lhůty pro výběr
Odstoupení od optimistického rollupu do Etherea je obtížnější kvůli schématu prokazování podvodů. Pokud uživatel zahájí transakci L2 > L1 za účelem výběru prostředků uložených na L1, musí počkat, dokud neuplyne období výzvy – zhruba sedm dní. Díky tomu je proces výběru delší a těžkopádnější než tradiční transakce Ethereum.
Bezpečnostní rizika
Optimistické souhrny spoléhají na předpoklad, že transakce mimo řetězec jsou platné, a nezveřejňují důkazy o platnosti pro dávky transakcí zaslané v řetězci. To odděluje optimistické souhrny od souhrnů s nulovými znalostmi, které publikují kryptografické důkazy platnosti pro transakce mimo řetězec. Optimistické souhrny spoléhají na schéma prokazování podvodů, které odhalí případy, kdy jsou transakce nesprávně vypočítány. I když toto schéma teoreticky funguje, vždy existuje riziko, že zlomyslní aktéři zneužijí zranitelnosti v systému.
Závěr
Optimistické souhrny nabízejí mnoho výhod pro transakce Ethereum, včetně snížených poplatků, lepší škálovatelnosti, kompatibility s Ethereem, důvěryhodné finality a vylepšeného zabezpečení. Existují však nevýhody, jako je omezená funkčnost inteligentní smlouvy, delší doba výběru a bezpečnostní rizika. Optimistické rollupy jsou slibným řešením pro škálování Etherea, ale nejsou bez problémů jako každá technologie. Vzhledem k tomu, že Ethereum stále roste a přitahuje více uživatelů, bude zajímavé sledovat, jak se vyvíjejí optimistické rollupy a přizpůsobují se potřebám komunity.
