Autor: xpara, investigador de los Cuatro Pilares Traducción: Golden Finance xiaozou;
1. Sistema de prueba y prueba optimista.
Volvamos a los conceptos básicos de blockchain. La cadena de bloques es esencialmente una máquina de estado cuyo estado cambia a medida que cambian las transacciones, y todos los participantes utilizarán el estado compartido modificado. Es crucial garantizar que todos los participantes estén de acuerdo sobre el estado compartido. Para lograr un mejor consenso y eliminar la necesidad de confiar en una de las partes, blockchain se centra en funciones descentralizadas. Sin embargo, esta descentralización puede limitar la escalabilidad, lo que dificulta dar cabida a más transacciones. Estas cuestiones constituyen el trilema de blockchain.
Como una de las primeras cadenas de bloques de contratos inteligentes, Ethereum lideró la creación del rollup. En el modo acumulativo, la ejecución está separada de Ethereum, pero todavía hay un sistema para verificar la validez y castigar la actividad maliciosa. Hay dos formas de configurar este sistema. El primero es el método optimista. En este método, el siguiente estado se confirma de antemano y finalmente se determina después de un período de desafío del buffer. El segundo enfoque es aprovechar las pruebas de validez de ZooKeeper, donde las actualizaciones de estado se pueden verificar a través de una prueba de ZooKeeper en cadena en un proceso de verificación de bajo costo. Si bien las cadenas laterales son otra opción, las excluí debido a su baja dependencia de la liquidación de Ethereum.
Debido a la simplicidad del proceso de implementación, las pruebas optimistas (también conocidas como pruebas de fraude o pruebas de error) son el principal método factible para resolver las actualizaciones de estado acumuladas.
1.1 Prueba del estado del sistema: ZK y OP
Alguna vez se creyó que el sistema de prueba zk pronto dominaría y el sistema de prueba optimista perdería su ventaja. A menudo se espera que los sistemas de prueba ZK proporcionen un menor costo y una finalidad más rápida para los resúmenes, y se han logrado avances significativos en la generación de pruebas, con varios esfuerzos en el zkVM general basado en experimentos de tipo MIPS, RISC-V y Wasm. Estos proyectos incluyen ZKM, RiscZero, Succint Labs y Fluent. A pesar de los claros beneficios de zk rollup, los desafíos de desarrollar una versión segura y rentable son importantes. La actualización de máquinas virtuales como EVM también presenta desafíos porque es difícil incorporar nuevas funciones sin alterar ninguna característica.
Debido a estos desafíos, el más común actualmente en el ecosistema acumulativo es el sistema de prueba optimista, que representa la mayor parte del TVL (aproximadamente el 75 % del total de L2 TVL). No está claro si este dominio continuará en el futuro. Sin embargo, ha habido numerosas iniciativas encaminadas a optimizar los sistemas de prueba que han logrado grandes avances.
1.2 ¿Cuál es el futuro del sistema de prueba optimista?
Se están llevando a cabo muchas actividades de investigación y desarrollo con el objetivo de mejorar el sistema de prueba optimista, centrándose principalmente en los tres aspectos siguientes:
· reducir costos
· Proceso descentralizado de clasificación, desafío y finalización.
· Reducir la finalidad suave y la finalidad dura
Las tres áreas han demostrado esfuerzos significativos, como la reciente actualización de Dencun, que incorpora EIP-4844, compresión de datos mejorada y el desarrollo de un sistema de prueba interactivo.
Antes de profundizar en las últimas novedades, conviene conocer a fondo los conceptos establecidos y la situación actual. Primero, deberíamos observar la evolución del campo y luego profundizar en el estado actual de los proyectos de prueba optimistas.
2. Historia del desarrollo del sistema de prueba optimista.
Los sistemas de prueba optimistas no se construyen de la noche a la mañana. Numerosos investigadores y desarrolladores han trabajado arduamente para construir un sistema a prueba de robots para garantizar que pueda funcionar sin problemas en operaciones reales. El sistema ha obtenido actualmente 18 mil millones de dólares en fondos. Echemos un vistazo a los hitos pasados.
2.1 Pasado: historial de rastreo
Optimistic Rollup fue propuesto originalmente por el investigador de Ethereum John Adler en 2019 como una solución de escalamiento de Capa 2 para Ethereum. La idea central de Optimistic Rollup es trasladar la informática y el almacenamiento de datos de la red principal de Ethereum a una cadena L2 independiente, sin dejar de heredar las garantías de seguridad de Ethereum. La principal motivación para desarrollar Optimistic Rollup fue tener en cuenta la congestión y las altas tarifas de transacción en la red principal de Ethereum. Con la creciente popularidad de los protocolos DeFi y NFT, Ethereum enfrenta problemas de escala que obstaculizan la experiencia del usuario y la eficiencia económica.
Optimistic Rollup es experimentado y desarrollado principalmente por dos equipos: Arbitrum y Optimism. Estos paquetes acumulativos están diseñados para proporcionar escalabilidad a Ethereum mediante el procesamiento de transacciones fuera de la cadena y la publicación de datos de transacciones comprimidos y raíces de salida en la red principal de Ethereum. Debido a que reducen los costos para los usuarios y las dapps, la comunidad Ethereum adoptó rápidamente estos paquetes acumulativos.
Las características clave de los Optimistic Rollups son que adoptan un enfoque "optimista": suponen que todas las transacciones son válidas de forma predeterminada después de realizar comprobaciones simples de validez de las transacciones y se basan en un mecanismo a prueba de fraude mediante el cual un retador puede cuestionar la validez de la transacción dentro (generalmente 7 días). Si se detecta una transacción fraudulenta, se realiza una prueba de fraude en cadena para reprocesar la transacción de la manera correcta. Este enfoque optimista permite que los rollups optimistas logren mejoras significativas de escalabilidad en la red principal de Ethereum.
Ha habido muchos desafíos en el pasado. Inicialmente, proyectos como Optimism utilizaron su propia modificación del EVM (llamada OVM), que limitaba su compatibilidad con el EVM. Estos proyectos seguirán adoptando un enfoque centralizado para abordar los mecanismos de retroceso y desafío. Este enfoque conlleva una desventaja en materia de seguridad, ya que las transacciones no se cierran inmediatamente y pueden revertirse si un número limitado de participantes detecta fraude durante la ventana de desafío.
2.2 Situación actual: progreso continuo, pero también desafíos
Los desarrollos recientes en el sistema de prueba Optimistic han mejorado significativamente la eficiencia y escalabilidad de las soluciones Ethereum L2 como Arbitrum y Optimism. Además de la actualización Dencun de Ethereum, otras optimizaciones de Optimistic Rollup también ayudan a mejorar la eficiencia. Por ejemplo, Arbitrum ha estado trabajando para mejorar su sistema a prueba de errores para garantizar la integridad y seguridad de los datos.
Optimism también ha logrado avances sustanciales con su estrategia Superchain, que tiene como objetivo utilizar OP Stack para crear un ecosistema coordinado de múltiples L2. Superchain aprovecha las soluciones DA personalizadas y alternativas, la mensajería entre cadenas y los pedidos compartidos para facilitar una interoperabilidad perfecta y una optimización de la escalabilidad.
Las mejoras recientes al ecosistema Optimistic Rollup han visto un cambio de pruebas de fraude no interactivas a pruebas de fraude interactivas. Las pruebas interactivas implican una conversación de ida y vuelta para identificar y corregir de manera eficiente transacciones erróneas. Este cambio tiene como objetivo reducir el costo computacional y la complejidad de la verificación en cadena.
3. Situación actual
Echemos un vistazo al estado actual de la acumulación, centrándonos en los proyectos que operan bajo sistemas de prueba optimistas y su desarrollo.
Actualmente, Arbitrum y Optimism se dedican principalmente a mejorar los sistemas de prueba optimistas. Otros proyectos, como Initia, Dymension y Rollkit, están desarrollando sus propios marcos de ecosistemas acumulativos.
Arbitrum y Optimism están trabajando para mejorar la tecnología a prueba de fraude, mientras que otros proyectos están implementando enfoques interesantes. Proporcionemos una breve descripción general de sus actividades y avances actuales.
3.1 Arbitrum: múltiples rondas de prueba y negrita
3.1.1 Prueba de múltiples rondas (prueba de múltiples rondas)
El sistema de prueba de Arbitrum utiliza un enfoque de “múltiples rondas de prueba de fraude” para verificar las transacciones. Este proceso ocurre principalmente fuera de la cadena, y el estado final se registra en la cadena de bloques de Ethereum para una mayor transparencia.
La característica principal del sistema es el "árbol de afirmaciones". Los validadores que emiten bonos utilizando ETH hacen afirmaciones (o "afirmaciones") sobre el estado de Arbitrum. Estas afirmaciones forman una cadena, y cada afirmación se basa en la anterior. Sin embargo, cuando aparecen afirmaciones contradictorias, el árbol de afirmaciones se divide en ramas, lo que indica un posible fraude.
Resolver estas disputas implica una técnica de prueba interactiva llamada "disección". Los validadores involucrados en la disputa reducen sistemáticamente sus diferencias hasta que solo queda una operación. Luego, la operación se ejecuta en Ethereum L1 para determinar su validez.
Los pasos específicos son los siguientes:
· Dos validadores no están de acuerdo sobre el estado de Arbitrum.
· Poco a poco redujeron su disputa a un solo paso computacional.
· Este paso luego se ejecuta en Ethereum L1 para verificar qué validador es correcto.
El enfoque de Arbitrum es conocido por su eficiencia. Al aislar y verificar el cálculo en cuestión, se evita el proceso más costoso de volver a ejecutar toda la transacción en Ethereum, como lo hacen las pruebas de fraude de ronda única de Optimism, ya que las pruebas de fraude de ronda única deben implementarse en L1. Todos los cálculos se realizan en- cadena.
3.1.2 Decisión del BoLD
BoLD (Bounded Liquidity Delay) es un nuevo protocolo de resolución de disputas diseñado para Optimistic Roolup en la cadena Arbitrum, diseñado para facilitar la verificación sin permiso. Este mecanismo reduce los riesgos asociados con los ataques retrasados al garantizar que las disputas se resuelvan dentro de un período de tiempo predeterminado.
BoLD tiene varias características clave que son una parte importante de su funcionalidad. En primer lugar, introduce la verificación sin permiso, lo que permite a cualquier parte honesta verificar y vincular sus fondos para emitir afirmaciones de estado L2 correctas. Esta característica permite a validadores honestos desafiar y ganar disputas con actores maliciosos. En segundo lugar, BoLD garantiza que las disputas se resolverán dentro de un plazo fijo, actualmente establecido en un período de impugnación (aproximadamente 6,4 días) para Arbitrum One y Nova. Además, el tiempo máximo para resolver una disputa incluye hasta dos períodos de impugnación más un período de gracia de dos días para una posible intervención del Consejo de Seguridad. Finalmente, BoLD apoya que Arbitrum ingrese a la fase acumulativa de la Etapa 2, asegurando que cualquiera pueda verificar este estado L2 y enviar pruebas de fraude a Ethereum, lo que mejora la naturaleza descentralizada y la seguridad de la plataforma.
Fundamentalmente, BoLD promueve la participación sin permiso, alentando a cualquier parte honesta a participar en el proceso de verificación. Esta inclusión tiene como objetivo fomentar una mayor resiliencia dentro de la red diversificando la participación y reduciendo los puntos centrales de falla. Actualmente, BoLD se encuentra en la etapa de lanzamiento alfa y está implementado en la red de prueba pública. También ha sido auditado dos veces.
3.2 Optimismo: VM a prueba de errores, Cannon
El sistema a prueba de errores de OP-Stack está diseñado para desafiar y mitigar actividades maliciosas en la red. La próxima máquina virtual a prueba de errores será una mejora clave. El sistema consta de tres partes principales: Programa de prueba de fallos (FPP), Máquina virtual de prueba de fallos (FPVM) y Protocolo de juego de disputas. FPP verifica las transiciones de estado acumuladas para verificar la salida L2 (entrada L1) y resolver disputas en la salida L1. Esta arquitectura modular permite el desarrollo y la implementación independientes de múltiples sistemas de prueba y juegos de disputa únicos, lo que mejora en gran medida la flexibilidad y seguridad del sistema.
FPVM es una unidad mínima y componible en la arquitectura y, debido a su separación de FPP, puede ejecutar el ciclo de instrucciones utilizado para probar transacciones sin verse afectado por las actualizaciones del protocolo Ethereum. El protocolo del juego de disputas coordina el mecanismo de desafío a través de transiciones de estado divididas, reduciendo las disputas a una verificación de instrucción única, lo que permite una certificación eficiente en L1 EVM. El sistema promueve un futuro de pruebas múltiples que incluye varios métodos de prueba, como pruebas ZK y sistemas de prueba agregada.
3.3 Iniciación: OP-Stack consagrado, OPinit
Initia es una cadena de bloques Comsos L1 que está construyendo un ecosistema acumulativo unificado y entrelazado. Initia es muy similar al ecosistema acumulativo de Ethereum, excepto que está diseñado de abajo hacia arriba para acumulaciones. Los validadores de Initia L1 ejecutan el secuenciador para el resumen y la liquidación optimista basada en pruebas está integrada en la cadena de bloques L1. Veamos cómo funcionan estos paquetes acumulativos. Estos paquetes acumulativos se crean con OPinit Stack, que admite EVM, WasmVM y MoveVM con interoperabilidad nativa a través de IBC.
OPinit Stack es un marco diseñado para lanzar Minitia L2 basado en la cadena de bloques Initia L1. OPinit Stack se construye específicamente utilizando CosmosSDK, que ayuda a crear Optimistic Rollups independientes de la máquina virtual, muy cerca de la interfaz Bedrock de Optimism. Al aprovechar el modelo de gobernanza de Initia L1, maneja de manera eficiente las disputas a prueba de fraude, garantizando una verificación de transacciones y una resolución de disputas confiables. Al igual que el sistema de desafío de Bedrock, los retadores con licencia pueden eliminar resultados indeterminados. Además, con las propuestas L1, se puede cambiar el confirmador de salida.
Los dos módulos principales que son esenciales para OPinit Stack: OPHost y OPChild:
· El módulo OPHost está diseñado para operaciones L1 en el ecosistema Initia, aprovechando las capacidades de Cosmos SDK. Incluye varios tipos de mensajes y métodos de controlador RPC para facilitar actividades principales como la confirmación por lotes, la creación de puentes, la propuesta de datos de salida y la eliminación de resultados.
· El módulo OPChild se centra en operaciones L2 y proporciona mecanismos para respaldar la transferencia de tokens y la gestión del fondo común de tarifas. También incluye tipos de mensajes específicos y controladores RPC para ejecutar mensajes, determinar el almacenamiento de tokens e iniciar retiros de tokens de L2 a L1, lo que garantiza una funcionalidad mejorada de L2 dentro de la arquitectura Initia.
3.4 Taiko: sistema de ruedas múltiples
Taiko es un resumen optimista por defecto, que utiliza un sistema de pruebas múltiples. Este sistema combina el método optimista con el uso de pruebas zk.
El proceso comienza con los proponentes, quienes crean bloques acumulativos a partir de transacciones L2 y los proponen al contrato L1 Taiko en Ethereum. Estos bloques propuestos se agregan al contrato L1 sin ninguna prueba de validez. Luego, el demostrador tiene la oportunidad de cuestionar la validez del bloque propuesto proporcionando un bono, que requiere apostar tokens TAIKO. Si un bloque no es impugnado dentro del período de impugnación, entonces se considera válido y finaliza en L1, devolviendo la fianza del probador. En caso de que se cuestione un bloque, se requiere una prueba zk para confirmar la validez del bloque. El probador correcto, ya sea el probador original o el retador, recibirá recompensas además de recuperar el vínculo. Al mismo tiempo, se perderá el vínculo de la parte equivocada y parte de él se quemará.
Curiosamente, Taiko estima que aproximadamente el 1% de los bloques requieren pruebas ZK, lo que ayuda a reducir la sobrecarga computacional y al mismo tiempo proporciona garantías de validez. Para mejorar su resiliencia, Taiko admite múltiples backends de prueba, como PLONK, Halo2 y SGX, para evitar posibles errores o vulnerabilidades. Este enfoque permite a las dApps establecer sus propios supuestos de confianza y niveles de seguridad, lo que demuestra la contribución de Taiko a la escalabilidad y seguridad de blockchain.
3.5 Otros: Dymension y Rollkit
3.5.1 Dimensión
Las pruebas de fraude son una parte integral del ecosistema Dymension y están diseñadas para garantizar la integridad de las transiciones de estado de blockchain. Cuando el secuenciador RollApp (Rollup en Dymension L1) publica un estado raíz, todos los nodos RollApp monitorean estas transiciones. Si se detecta una transición de estado no válida, estos nodos generan una transacción única a prueba de fraude recopilando una lista de todas las transiciones de estado dentro del bloque hasta la transición de estado fraudulenta.
Esta transacción colectiva, que incluye detalles como la altura del bloque, el índice de la transacción, las acciones de blob, la prueba de inclusión de blob y el testigo estatal, se envía luego a Dymension para su verificación. Una vez enviado, el nodo completo de Dymension validará los datos y recalculará las transiciones de estado. Si la transición calculada produce una raíz de estado provisional (ISR) que es diferente del estado publicado, se verifica la prueba de fraude, lo que resulta en una reversión del estado en disputa y una reducción drástica del secuenciador de responsabilidad.
El período de disputa actual en la red principal de Dymension se establece en aproximadamente 120.000 bloques. Dado que actualmente se produce un bloque cada 6 segundos, el tiempo de finalización es de aproximadamente 8 días.
3.5.2 Juego de ruedas
Las pruebas de fraude con estado de Rollkit ayudan a reducir los problemas de confianza en las redes blockchain al identificar transacciones fraudulentas. Se utilizan en los casos en que las raíces de estado producidas por el nodo completo y el secuenciador no coinciden. Los nodos completos crean una prueba que se comparte en toda la red para su verificación. Si se confirma una discrepancia, se requerirán medidas correctivas para mejorar la seguridad y descentralizar la supervisión.
4. Desarrollo futuro: problemas y soluciones
Mucha gente alguna vez pensó que el resumen optimista era inferior al resumen zk. A medida que zk rollup se pone cada vez más en producción y sus beneficios, como la interoperabilidad segura y una finalidad más rápida, son bien conocidos, la gente no solo se pregunta si el estado del sistema de prueba optimista caerá en picado. No lo creo, porque hay muchos avances positivos que abordan los principales problemas de los sistemas de prueba optimistas.
Ahora, veamos cuáles son estos principales problemas y cuáles son las posibles soluciones.
· Centralización de operaciones
· Altos costos operativos
· Lenta finalidad
4.1 Descentralización: verificación sin permiso
En el proyecto Optimistic Rollup, la centralización del secuenciador es una cuestión clave ya que implica tener un punto centralizado de control y confianza en un sistema que está diseñado para ser descentralizado. En Optimistic Rollup, el secuenciador es responsable de clasificar las transacciones y agregarlas fuera de la cadena antes de enviarlas a Ethereum. Este papel central le da al secuenciador un poder y control considerables, lo que puede plantear algunos riesgos de centralización.
La mayoría de los rollups actuales utilizan clasificadores centralizados. En este caso, normalmente una sola entidad u organización ejecuta el secuenciador, lo que puede generar varios problemas potenciales. La mayoría de los paquetes acumulativos actuales, incluidos OP-Mainnet y Arbitrum, no tienen sistemas completamente descentralizados. Dependen de alguna entidad central para presentar paquetes de transacciones y participar en el sistema de desafío de fraude. Sin embargo, Arbitrum tiene una forma incorporada para que los usuarios omitan el secuenciador si se desconecta o comete un comportamiento malicioso.
El reciente incidente de reversión de Blast es un buen ejemplo de los beneficios y desventajas de la centralización. Este incidente resalta los riesgos asociados con las soluciones L2 centralizadas sin estrategias adecuadas de salida de usuarios. Esto fue evidente cuando Blast se cerró y se eliminaron las transacciones relacionadas con el hack. La entidad central que opera el paquete acumulativo puede influir en todo el ecosistema y, en este caso, ayudó a recuperar 62,5 millones de dólares.
4.1.2 Solución 1: verificación sin permiso
Arbitrum y Optimism, los principales creadores del marco Optimistic Rollup, ahora están considerando la verificación sin permiso como el siguiente paso para hacer que Rollup sea más descentralizado. Todos están listos para publicar actualizaciones este año que harán que el proceso de verificación no tenga permiso.
· Arbitrum: Arbitrum está trabajando para permitir la verificación sin permiso a través de su nuevo protocolo de verificación llamado BoLD (Bounded Liquidity Delay). El protocolo permite que cualquier parte honesta participe en el proceso de verificación vinculando sus fondos para emitir afirmaciones estatales L2 correctas. Esto elimina la necesidad de depender de una entidad central para gestionar los validadores y permite que las disputas se resuelvan en función de la exactitud del estado en lugar de la identidad del validador.
· Optimismo: Optimismo tiene como objetivo permitir la verificación sin permiso cambiando a un sistema descentralizado de verificación de errores. Inicialmente, Optimism se basó en una billetera de firmas múltiples administrada por el Comité de Seguridad de Optimism y la Fundación Optimism. Para descentralizar aún más, Optimism ha introducido Cannon, un sistema a prueba de errores fuera de la cadena actualmente implementado en OP Sepolia para pruebas. Al utilizar Cannon, Optimism intenta pasar de un sistema que requiere permiso explícito a uno en el que cualquier participante puede participar en la verificación de transacciones y la resolución de conflictos. El sistema permite que cualquier persona participe en el proceso de verificación presentando una declaración de retiro impulsada por un bono.
4.1.3 Solución 2: Descentralización del clasificador
La naturaleza centralizada de los ordenantes (responsables de construir y proponer bloques) genera preocupaciones sobre la centralización. Para abordar estos desafíos, el rollup tiene como objetivo pasar de un modelo de orden único a una configuración de orden múltiple, distribuyendo la responsabilidad de la validación de bloques y las propuestas entre múltiples entidades independientes. A continuación se muestran algunas formas en las que puede descentralizar su clasificador.
· Clasificador compartido: subcontrate la clasificación a servicios de terceros como Espresso y Radius.
· Tecnología de clasificación distribuida (DST): utiliza grupos de máquinas para distribuir las tareas de clasificación y proporcionar una alta tolerancia a fallos. Esto puede considerarse similar a las soluciones DVT creadas para validadores PoS (como Obol Network).
Diferentes paquetes acumulativos pueden tener diferentes prioridades según sus casos de uso específicos, como máxima descentralización, flexibilidad o distribución geográfica. Por ejemplo, un paquete acumulativo de propósito general como Optimism podría adoptar un enfoque más descentralizado, pero usar un conjunto dedicado de clasificadores (como DST), mientras que un paquete acumulativo específico de una aplicación (como un paquete acumulativo de juegos) podría favorecer un modelo centralizado, pero usar un clasificador compartido. Garantice la confiabilidad y reduzca el tiempo de inactividad. Este campo se encuentra todavía en sus primeras etapas de desarrollo.
4.2 Menor costo: disponibilidad de datos y sistemas de prueba interactivos
La acumulación optimista requiere transacciones de almacenamiento para reconstruir el estado del proceso de desafío. Esto puede generar mayores costos de almacenamiento de datos, que constituyen la mayoría de los costos operativos del resumen optimista. Sin embargo, este problema se está investigando activamente y las soluciones incluyen la aplicación de más técnicas de compresión o el uso de alt DA (disponibilidad de datos alternativa). Además, el sistema de prueba interactivo ayuda a reducir los costos de los desafíos porque el esfuerzo computacional de los desafíos se reduce significativamente.
4.2.1 Solución 1: DA de bajo costo
El rollup optimista está aprovechando eficazmente los blobs de Ethereum y otras soluciones de disponibilidad de datos (DA) como Celestia para resolver los problemas de alto costo asociados con la liberación de datos de paquetes de transacciones.
En el caso de Ethereum, los datos de las transacciones se publican en la red principal como datos de llamada antes del resumen optimista, lo que supone un coste enorme. Sin embargo, con la actualización de Dencun, ahora utilizan un nuevo formato de almacenamiento de datos llamado blobs, lo que reduce el costo total en más del 90 %.
Además de aprovechar los propios avances de Ethereum, el paquete acumulativo optimista también se integra con otras soluciones de disponibilidad de datos como Avail y Celestia. Al descargar los datos del paquete de transacciones a Celestia, el resumen optimista reduce la dependencia del almacenamiento más costoso de Ethereum, lo que reduce aún más los costos asociados con la publicación de datos. Esta integración permite que la acumulación mantenga altos niveles de rendimiento y velocidad de transacciones mientras mantiene los costos bajo control.
El campo de alt DA está recibiendo cada vez más atención con la introducción de cada vez más paquetes acumulativos que utilizan sistemas de prueba optimistas. También habrá un fortalecimiento significativo en el espacio alternativo de DA a medida que se preparen más paquetes acumulativos para su lanzamiento. Actualmente, DA no constituye un cuello de botella en los costos operativos ni un cuello de botella en la expansión.
4.2.2 Solución 2: sistema de prueba interactivo
En un resumen optimista, si se sospecha que una transacción es fraudulenta, los participantes en la red pueden cuestionar la validez de la raíz de salida. Durante el período de impugnación, se debe presentar prueba de fraude para demostrar que la transacción fue incorrecta. Si la transacción resulta ser realmente fraudulenta, la prueba se verifica en la cadena, lo que invalida la transacción. Este enfoque garantiza que sólo las transacciones en disputa requieran verificación en la cadena, manteniendo así la mayoría de las transacciones fuera de la cadena.
El sistema de prueba interactivo invita a los participantes a generar y enviar pruebas de fraude cuando sospechan que una transacción es fraudulenta. El contrato inteligente que gestiona el paquete acumulativo evalúa estas pruebas con respecto al estado raíz enviado por el secuenciador. Si se encuentra una desviación, el estado incorrecto se descarta y el sistema se restaura a un estado válido anterior. Este enfoque garantiza una verificación eficiente sin imponer una carga computacional innecesaria a la red Ethereum. Actualmente, este cálculo se realiza en cadena, lo que puede resultar muy costoso. Para Arbitrum, los cálculos necesarios para el desafío se realizan fuera de la cadena y los resultados finales se publican en la cadena. Pero es probable que el costo sea mínimo porque hay pocos desafíos en el actual resumen optimista.
4.3 Finalidad lenta: ejecución más rápida y sistemas de prueba híbridos
Los rollups optimistas tienen dos tipos de finalidad: finalidad suave y finalidad rápida. El determinismo suave se refiere al estado inicial cuando el secuenciador realiza transiciones de estado mientras simultáneamente emite transacciones por lotes en Ethereum. En este punto, la transacción se considera "determinista suave" y los usuarios y las aplicaciones acumuladas pueden confiar con seguridad en esta transacción. Sin embargo, existe un período de impugnación (normalmente alrededor de 7 días) durante el cual cualquiera puede presentar una "prueba de fraude" para impugnar la validez del lote de transacciones. Si no se presenta ninguna prueba de fraude durante el período de impugnación, el paquete de transacción alcanzará una finalidad definitiva y no podrá revertirse ni impugnarse. Normalmente, los puentes nativos requieren un determinismo estricto para transferir activos.
Tanto el determinismo lento, suave como el duro, pueden causar problemas al construir puentes o dapps de múltiples cadenas. Este problema se está resolviendo mediante una ejecución más rápida y sistemas de prueba híbridos.
4.3.1 Solución 1: Ejecución más rápida
En términos de determinismo suave, este proceso implica realizar transiciones de estado y almacenar paquetes de transacciones en Ethereum. Dado que la especificación EVM no admite la ejecución paralela ni la optimización de la base de datos, el proceso de ejecución es limitado. Sin embargo, proyectos como MegaETH y Heiko están construyendo entornos de ejecución paralelos utilizando sistemas de prueba optimistas.
Además, el paquete acumulativo intenta almacenar paquetes de transacciones más rápido con tiempos de bloqueo más cortos. Para Arbitrum, Arbitrum garantiza confirmaciones rápidas de transacciones al generar un bloque cada 250 milisegundos o cada 100 milisegundos en la cadena Orbit configurable. Además, el diseño de Arbitrum utiliza un modelo de "orden" único en lugar del enfoque tradicional de "construcción de bloques", lo que permite un procesamiento más rápido al eliminar la necesidad de que las transacciones esperen en una velocidad de mempool. Los MEV defectuosos también se pueden eliminar.
4.3.2 Solución 2: Sistema de prueba híbrido
Los sistemas de prueba híbridos, especialmente aquellos que utilizan pruebas ZK en combinación con resúmenes optimistas, mejoran significativamente la finalidad de las transacciones blockchain al reducir el tiempo necesario para la verificación de conclusiones. Los paquetes acumulativos optimistas (como los utilizados en OP Stack de Optimism) se basan esencialmente en la suposición de que una transacción es válida a menos que se cuestione. Esto hace que una ventana de disputa o impugnación sea esencial para disputar transacciones potencialmente inválidas. Sin embargo, este período de impugnación resulta en un retraso en la finalidad de la transacción, ya que el período de impugnación debe ser lo suficientemente largo para garantizar una verificación confiable y respaldar cualquier impugnación potencial.
Zeth es un probador de bloques ZK construido sobre RISC Zero zkVM que admite la validez instantánea de las transacciones al proporcionar prueba criptográfica de que un bloque de transacción es correcto sin revelar ningún detalle sobre la transacción en sí. Esto reduce la dependencia de los largos períodos de disputa necesarios para los resúmenes optimistas y reduce significativamente los tiempos de finalización.
Herramientas como Zeth garantizan que los mecanismos de disponibilidad de datos y pedidos de transacciones se mantengan de manera confiable y aumentan la eficiencia de las soluciones L2 como Optimism al reducir los períodos de desafío de potencialmente días a horas o incluso minutos. Proyectos como ZKM también desarrollan sistemas de prueba híbridos para Metis.
5. Mirando hacia el futuro: ¿se reemplazará Optimistic Rollup?
En mi opinión, Optimistic Rollup no será reemplazado pronto. Se están preparando muchas mejoras y, en aras de la simplicidad, es posible que otros ecosistemas también lo adopten. En artículos futuros, intentaré profundizar en el "estado del sistema de prueba ZK", discutir sus desarrollos recientes y próximos lanzamientos, y compararlo con un resumen optimista. Sin embargo, la adopción de marcos como Arbitrum Orbit y OP-Stack se está acelerando y espero que haya mejores infraestructuras y herramientas en cada ecosistema, con una mejor coordinación entre ellos.
Un problema que veo en el campo acumulativo es la cuestión de la expansión. Proyectos L1 como Sei, Sui y Solana están desarrollando infraestructura para permitir la ejecución confiable de transacciones paralelas y la optimización de la base de datos, con el objetivo de hacer que blockchain sea más accesible para las masas. Es posible que el paquete acumulativo actual no pueda manejar tanto volumen de transacciones como Sui y lograr una finalidad rápida. Sin embargo, con proyectos como Fuel Network, MegaETH y Heiko que hacen posible la ejecución paralela, podemos esperar ver mejoras de rendimiento en el espacio acumulativo pronto.
