Introdução
O que é rollup otimista?
Otimismo é “Optimistic Rollup”, que é basicamente uma maneira sofisticada de descrever um blockchain que aproveita a segurança de outro blockchain “pai”. Especificamente, os Optimistic Rollups aproveitam o mecanismo de consenso de sua cadeia pai (como PoW ou PoS) em vez de fornecer o seu próprio. No caso do Optimism, esse blockchain pai é o Ethereum.
Como funcionam os rollups otimistas?
Execução e agregação de transações
Os usuários enviam transações para validadores, também conhecidos como agregadores, que processam as transações no rollup otimista. Ao contrário das transações em cadeia, que podem ser proibitivamente caras devido às altas taxas de gás, os rollups otimistas são capazes de processar várias transações ao mesmo tempo. Os validadores então compactam os dados gerados por essas transações em um lote, que é então publicado na rede principal Ethereum.
Compromissos do Estado e Provas de Fraude
Cada transição de estado na cadeia de rollup otimista produz um novo estado, com o qual o operador se compromete ao calcular uma nova raiz de estado. Essa raiz de estado é criptografada e armazenada no contrato de rollup. Além disso, o operador compromete uma raiz Merkle para o próprio lote de transações, o que permite a qualquer pessoa comprovar a inclusão de uma transação no lote apresentando uma prova Merkle.
No entanto, os rollups otimistas não publicam provas criptográficas de validade para transações fora da cadeia. Em vez disso, assumem que as transações fora da cadeia são válidas e baseiam-se num esquema de prova de fraude para detetar casos em que as transações não são calculadas corretamente. Depois que um lote rollup é enviado no Ethereum, há uma janela de tempo chamada período desafiador, durante a qual qualquer pessoa pode contestar os resultados de uma transação rollup calculando uma prova de fraude.
Se a prova de fraude for bem-sucedida, o protocolo de rollup reexecuta a(s) transação(ões) e atualiza o estado do rollup de acordo. O outro efeito da prova de fraude bem-sucedida é que o sequenciador responsável por incluir a transação executada incorretamente em um bloco recebe uma penalidade.
Interoperabilidade L1/L2
Os rollups otimistas são projetados para interoperabilidade com Ethereum Mainnet e permitem que os usuários passem mensagens e dados arbitrários entre L1 e L2. Eles também são compatíveis com a Máquina Virtual Ethereum (EVM), para que você possa portar dapps existentes para rollups otimistas ou criar novos dapps usando ferramentas de desenvolvimento Ethereum.
Movimento de ativos
Os usuários depositam ETH, tokens ERC-20 e outros ativos aceitos no contrato ponte do rollup em L1 para usar um rollup otimista. O contrato-ponte então retransmite a transação para L2, onde uma quantidade equivalente de ativos é cunhada e enviada para o endereço escolhido pelo usuário no rollup otimista. Sair de um rollup otimista para Ethereum é mais difícil devido ao esquema de comprovação de fraude. Se um usuário iniciar uma transação L2 > L1 para sacar fundos depositados em L1, ele deverá aguardar até que o período de desafio, que dura aproximadamente sete dias, decorra.
Prova Interativa Multi-Rodada
Os rollups otimistas estão mudando para a prova interativa de múltiplas rodadas, alcançando o mesmo objetivo de detectar operações de rollup inválidas com mais eficiência. A prova interativa multi-rodada envolve um protocolo de ida e volta entre o afirmador e o desafiante supervisionado por um contrato de verificador L1, que em última análise decide a parte mentirosa. Depois que um nó L2 desafia uma asserção, o assertor é obrigado a dividir a asserção contestada em duas metades iguais. Cada afirmação individual, neste caso, conterá tantas etapas de cálculo quanto a outra.
O desafiante escolherá então qual afirmação deseja desafiar. O processo de divisão, denominado protocolo de bissecção, continua até que ambas as partes estejam contestando uma afirmação sobre uma única etapa de execução. Neste ponto, o contrato L1 resolverá a disputa avaliando a instrução (e seu resultado) para capturar a parte fraudulenta.
Prós e contras do uso do otimismo
PrósConsTaxas reduzidasFuncionalidade limitada de contrato inteligenteEscalabilidadeTempos de retirada mais longosCompatibilidade com EthereumRiscos de segurançaFinalidade sem confiançaSegurança aprimorada
Prós
Taxas reduzidas
Um dos principais benefícios do uso de rollups otimistas é a redução nas taxas associadas às transações Ethereum. Operadores de rollup otimistas agrupam múltiplas transações fora da cadeia em grandes lotes antes de enviá-las ao Ethereum. Ao distribuir os custos fixos por múltiplas transações em cada lote, as taxas para os usuários finais são reduzidas.
Escalabilidade
Outra vantagem dos rollups otimistas é a escalabilidade aprimorada. Como a computação e o armazenamento de estado são transferidos para fora da cadeia, a rede Ethereum pode processar mais transações por segundo. Isto é importante à medida que o Ethereum continua a crescer e atrair mais usuários.
Compatibilidade com Ethereum
Os rollups otimistas são projetados para operar no Ethereum, tornando-os compatíveis com o ecossistema Ethereum. Isso significa que os desenvolvedores podem migrar contratos inteligentes existentes no Ethereum para cadeias de rollup otimistas sem modificar extensivamente as bases de código. Além disso, os desenvolvedores e equipes de projeto que usam rollups otimistas podem aproveitar as vantagens da infraestrutura da Ethereum, como linguagens de programação, bibliotecas de código, ferramentas de teste, software cliente, infraestrutura de implantação e muito mais.
Finalidade sem confiança
Rollups otimistas fornecem finalidade sem confiança, o que garante que uma transação, desde que válida, será eventualmente confirmada. As provas de fraude são importantes porque facilitam a finalidade sem confiança em rollups otimistas. A finalidade sem confiança é uma qualidade de rollups otimistas que garante que uma transação – desde que seja válida – será eventualmente confirmada.
Segurança aprimorada
Os rollups otimistas contam com o protocolo Ethereum principal para disponibilidade de dados, resistência à censura e liquidação. Isso torna os rollups otimistas mais seguros do que protocolos de escalonamento puros fora da cadeia, como cadeias laterais, que não dependem do Ethereum para segurança.
Contras
Funcionalidade limitada de contrato inteligente
Uma das principais desvantagens dos rollups otimistas é sua funcionalidade limitada de contrato inteligente. Embora os rollups otimistas sejam compatíveis com o ecossistema Ethereum, eles não podem suportar todos os recursos e funções do blockchain Ethereum. Isso ocorre porque os rollups otimistas executam transações fora do Ethereum, mas publicam os dados da transação na Mainnet como calldata.
Tempos de retirada mais longos
Retirar-se de um rollup otimista para Ethereum é mais difícil devido ao esquema de comprovação de fraude. Se um usuário iniciar uma transação L2 > L1 para sacar fundos depositados em L1, ele deverá esperar até que o período de desafio – aproximadamente sete dias – decorra. Isso torna o processo de retirada mais longo e complicado do que as transações tradicionais da Ethereum.
Riscos de segurança
Os rollups otimistas baseiam-se na suposição de que as transações fora da cadeia são válidas e não publicam provas de validade para lotes de transações postadas na cadeia. Isso separa os rollups otimistas dos rollups de conhecimento zero que publicam provas criptográficas de validade para transações fora da cadeia. Os rollups otimistas dependem de um esquema de prova de fraude para detectar casos em que as transações são calculadas incorretamente. Embora este esquema funcione em teoria, existe sempre o risco de agentes maliciosos explorarem vulnerabilidades no sistema.
Conclusão
Rollups otimistas oferecem muitos benefícios para transações Ethereum, incluindo taxas reduzidas, escalabilidade aprimorada, compatibilidade com Ethereum, finalidade sem confiança e segurança aprimorada. No entanto, existem desvantagens, como funcionalidade limitada de contrato inteligente, tempos de retirada mais longos e riscos de segurança. Os rollups otimistas são uma solução promissora para escalar o Ethereum, mas apresentam desafios como qualquer tecnologia. À medida que o Ethereum continua a crescer e atrair mais usuários, será interessante ver como os rollups otimistas evoluem e se adaptam para atender às necessidades da comunidade.
