Wstęp
Co to jest optymistyczny rollup?
Optymizm to „optymistyczne podsumowanie”, co jest w zasadzie fantazyjnym sposobem opisania łańcucha bloków, który opiera się na bezpieczeństwie innego „nadrzędnego” łańcucha bloków. W szczególności Optymistyczne Rollupy korzystają z mechanizmu konsensusu swojego łańcucha nadrzędnego (takiego jak PoW lub PoS) zamiast zapewniać własny. W przypadku Optimism tym nadrzędnym blockchainem jest Ethereum.
Jak działają optymistyczne rollupy?
Realizacja transakcji i agregacja
Użytkownicy przesyłają transakcje do walidatorów, zwanych także agregatorami, którzy przetwarzają transakcje w ramach optymistycznego podsumowania. W przeciwieństwie do transakcji on-chain, które mogą być zbyt drogie ze względu na wysokie opłaty za gaz, optymistyczne pakiety zbiorcze umożliwiają przetwarzanie wielu transakcji jednocześnie. Następnie walidatorzy kompresują dane wygenerowane przez te transakcje w jedną partię, która jest następnie publikowana w głównej sieci Ethereum.
Zobowiązania państwa i udowadnianie oszustw
Każde przejście stanu w optymistycznym łańcuchu zestawień tworzy nowy stan, do którego realizacji operator zobowiązuje się, obliczając nowy pierwiastek stanu. Ten stan główny jest szyfrowany i przechowywany w umowie zbiorczej. Dodatkowo operator zatwierdza korzeń Merkle dla samej paczki transakcji, co pozwala każdemu udowodnić włączenie transakcji do paczki poprzez przedstawienie dowodu Merkle.
Jednak optymistyczne pakiety zbiorcze nie publikują kryptograficznych dowodów ważności transakcji poza łańcuchem. Zamiast tego zakładają, że transakcje poza łańcuchem są ważne i opierają się na schemacie wykrywania oszustw w celu wykrycia przypadków, w których transakcje nie są poprawnie obliczane. Po przesłaniu pakietu zbiorczego w Ethereum następuje okno czasowe zwane okresem wyzwań, podczas którego każdy może zakwestionować wyniki transakcji zbiorczej, obliczając odporność na oszustwa.
Jeśli zabezpieczenie przed oszustwami zakończy się pomyślnie, protokół podsumowujący ponownie wykonuje transakcję(-y) i odpowiednio aktualizuje stan podsumowania. Innym skutkiem skutecznego zabezpieczenia przed oszustwami jest to, że sekwencer odpowiedzialny za włączenie nieprawidłowo wykonanej transakcji do bloku otrzymuje karę.
Interoperacyjność L1/L2
Optymistyczne pakiety zbiorcze zostały zaprojektowane z myślą o interoperacyjności z siecią główną Ethereum i umożliwiają użytkownikom przekazywanie wiadomości i dowolnych danych pomiędzy L1 i L2. Są również kompatybilne z maszyną wirtualną Ethereum (EVM), dzięki czemu możesz przenosić istniejące dapps do optymistycznych pakietów zbiorczych lub tworzyć nowe dappy za pomocą narzędzi programistycznych Ethereum.
Ruch aktywów
Użytkownicy deponują tokeny ETH, ERC-20 i inne akceptowane aktywa w ramach umowy pomostowej pakietu zbiorczego na L1, aby skorzystać z optymistycznego pakietu zbiorczego. Umowa pomostowa następnie przekazuje transakcję do L2, gdzie wybijana jest równoważna ilość aktywów i wysyłana na adres wybrany przez użytkownika w ramach optymistycznego podsumowania. Wycofanie się z optymistycznego pakietu do Ethereum jest trudniejsze ze względu na schemat zapobiegający oszustwom. Jeśli użytkownik zainicjuje transakcję L2 > L1 w celu wypłaty środków zdeponowanych na L1, musi poczekać, aż upłynie okres wyzwania, który trwa około siedmiu dni.
Wielorundowe interaktywne sprawdzanie
Optymistyczne podsumowania przechodzą na wielorundowe interaktywne sprawdzanie, osiągając ten sam cel, jakim jest skuteczniejsze wykrywanie nieprawidłowych operacji podsumowań. Wielorundowe interaktywne sprawdzanie obejmuje protokół powtarzający się pomiędzy osobą twierdzącą a pretendentem, nadzorowany przez kontrakt z weryfikatorem L1, który ostatecznie decyduje o tym, która strona kłamie. Gdy węzeł L2 kwestionuje twierdzenie, osoba twierdząca ma obowiązek podzielić kwestionowane twierdzenie na dwie równe połowy. Każde indywidualne twierdzenie w tym przypadku będzie zawierać tyle samo kroków obliczeniowych, co drugie.
Następnie osoba kwestionująca wybierze, które twierdzenie chce zakwestionować. Proces podziału, zwany protokołem bisekcji, trwa do momentu, gdy obie strony kwestionują twierdzenie dotyczące jednego etapu wykonania. W tym momencie kontrakt L1 rozstrzygnie spór poprzez ocenę dyspozycji (i jej wyniku) złapania oszusta.
Plusy i minusy korzystania z optymizmu
PlusyWadyObniżone opłatyOgraniczona funkcjonalność inteligentnych kontraktówSkalowalnośćDłuższy czas wypłatyZgodność z EthereumZagrożenia bezpieczeństwaOstateczność TrustlessWiększe bezpieczeństwo
Plusy
Obniżone opłaty
Jedną z głównych korzyści stosowania optymistycznych rollupów jest obniżenie opłat związanych z transakcjami Ethereum. Optymistyczni operatorzy rollupów łączą wiele transakcji poza łańcuchem w duże partie przed przesłaniem ich do Ethereum. Rozkładając koszty stałe na wiele transakcji w każdej partii, opłaty dla użytkowników końcowych są obniżone.
Skalowalność
Kolejną zaletą optymistycznych pakietów zbiorczych jest poprawiona skalowalność. Ponieważ obliczenia i przechowywanie stanu są przenoszone poza łańcuch, sieć Ethereum może przetwarzać więcej transakcji na sekundę. Jest to ważne, ponieważ Ethereum stale się rozwija i przyciąga coraz więcej użytkowników.
Kompatybilność z Ethereum
Optymistyczne rollupy są zaprojektowane do działania na platformie Ethereum, dzięki czemu są kompatybilne z ekosystemem Ethereum. Oznacza to, że programiści mogą migrować istniejące inteligentne kontrakty w Ethereum do optymistycznych łańcuchów zbiorczych bez rozległego modyfikowania baz kodu. Dodatkowo programiści i zespoły projektowe korzystające z optymistycznych pakietów zbiorczych mogą korzystać z infrastruktury Ethereum, takiej jak języki programowania, biblioteki kodu, narzędzia testowe, oprogramowanie klienckie, infrastruktura wdrożeniowa i nie tylko.
Niezaufana ostateczność
Optymistyczne rollupy zapewniają ostateczność bez zaufania, co gwarantuje, że transakcja, o ile jest ważna, zostanie ostatecznie potwierdzona. Dowody na oszustwa są ważne, ponieważ ułatwiają niezawodną ostateczność w optymistycznych zestawieniach. Finalność bez zaufania to cecha optymistycznych podsumowań, która gwarantuje, że transakcja – o ile jest ważna – zostanie ostatecznie potwierdzona.
Lepsze bezpieczeństwo
Optymistyczne podsumowania opierają się na głównym protokole Ethereum pod względem dostępności danych, odporności na cenzurę i rozliczeń. Dzięki temu optymistyczne pakiety zbiorcze są bezpieczniejsze niż protokoły skalowania poza łańcuchem, takie jak łańcuchy boczne, które nie opierają się na bezpieczeństwie Ethereum.
Cons
Ograniczona funkcjonalność inteligentnych kontraktów
Jedną z głównych wad optymistycznych pakietów zbiorczych jest ich ograniczona funkcjonalność inteligentnych kontraktów. Chociaż optymistyczne pakiety zbiorcze są kompatybilne z ekosystemem Ethereum, nie mogą obsługiwać wszystkich cech i funkcji blockchainu Ethereum. Dzieje się tak, ponieważ optymistyczne pakiety zbiorcze wykonują transakcje poza Ethereum, ale wysyłają dane transakcji do sieci głównej jako dane wywołania.
Dłuższy czas wypłaty
Wycofanie się z optymistycznego pakietu do Ethereum jest trudniejsze ze względu na schemat zapobiegający oszustwom. Jeśli użytkownik zainicjuje transakcję L2 > L1 w celu wypłaty środków zdeponowanych na L1, musi poczekać, aż upłynie okres wyzwania – około siedmiu dni. To sprawia, że proces wypłaty jest dłuższy i bardziej uciążliwy niż w przypadku tradycyjnych transakcji Ethereum.
Zagrożenia bezpieczeństwa
Optymistyczne podsumowania opierają się na założeniu, że transakcje poza łańcuchem są ważne i nie publikują dowodów ważności dla partii transakcji wysłanych w łańcuchu. To oddziela optymistyczne pakiety zbiorcze od pakietów o zerowej wiedzy, które publikują kryptograficzne dowody ważności transakcji poza łańcuchem. Optymistyczne podsumowania opierają się na schemacie wykrywania oszustw w celu wykrycia przypadków nieprawidłowego obliczenia transakcji. Choć schemat ten działa w teorii, zawsze istnieje ryzyko, że złośliwe podmioty wykorzystają luki w systemie.
Wniosek
Optymistyczne pakiety zbiorcze oferują wiele korzyści dla transakcji Ethereum, w tym obniżone opłaty, lepszą skalowalność, kompatybilność z Ethereum, ostateczność bez zaufania i zwiększone bezpieczeństwo. Istnieją jednak wady, takie jak ograniczona funkcjonalność inteligentnych kontraktów, dłuższe czasy wypłat i zagrożenia bezpieczeństwa. Optymistyczne rollupy są obiecującym rozwiązaniem do skalowania Ethereum, ale nie są pozbawione wyzwań, jak każda technologia. W miarę dalszego rozwoju Ethereum i przyciągania większej liczby użytkowników, ciekawie będzie zobaczyć, jak optymistyczne pakiety zbiorcze ewoluują i dostosowują się do potrzeb społeczności.
