Optimistic Proof против ZK Proof: кто станет мейнстримом в будущем?

Автор: xpara, исследователь «Четырех столпов» Перевод: Golden Finance xiaozou;

1. Система доказательств и оптимистическое доказательство.

Давайте вернемся к основам блокчейна. Блокчейн, по сути, представляет собой конечный автомат, состояние которого меняется по мере изменения транзакций, и измененное общее состояние будет использоваться всеми участниками. Крайне важно гарантировать, что все участники согласны с общим состоянием. Чтобы достичь лучшего консенсуса и устранить необходимость доверять одной стороне, блокчейн фокусируется на децентрализованных функциях. Однако эта децентрализация может ограничить масштабируемость, что затруднит выполнение большего количества транзакций. Эти проблемы составляют трилемму блокчейна.

Будучи одним из первых блокчейнов смарт-контрактов, Ethereum возглавил создание накопительного пакета. В режиме объединения исполнение отделено от Ethereum, но система проверки достоверности и наказания за вредоносную активность все еще существует. Есть два способа настроить эту систему. Первый — оптимистический метод. При этом методе следующее состояние подтверждается заранее и окончательно определяется после периода проверки буфера. Второй подход заключается в использовании ZooKeeper Validity Proofs, где обновления состояния могут быть проверены с помощью встроенного ZooKeeper Proof в рамках недорогого процесса проверки. Хотя сайдчейны являются еще одним вариантом, я исключил их из-за их низкой зависимости от расчетов Ethereum.

Из-за простоты процесса реализации оптимистические доказательства (также известные как доказательства мошенничества или доказательства ошибок) являются основным возможным методом урегулирования обновлений состояния сводных данных.

1.1 Проверка состояния системы: ЗК и ОП

Когда-то считалось, что система доказательств zk вскоре будет доминировать, а оптимистическая система доказательств потеряет свое преимущество. Часто ожидается, что системы доказательства ZK обеспечат более низкую стоимость и более быструю завершенность объединений, и значительный прогресс был достигнут в создании доказательств с различными усилиями по общей zkVM на основе экспериментов MIPS, RISC-V и Wasm. В число этих проектов входят ZKM, RiscZero, Succint Labs и Fluent. Несмотря на очевидные преимущества объединения zk, проблемы разработки экономичной и безопасной версии значительны. Обновление виртуальных машин, таких как EVM, также представляет собой проблему, поскольку сложно внедрить новую функциональность, не нарушив ни одной функции.

Из-за этих проблем наиболее распространенной в настоящее время в накопительной экосистеме является система оптимистического доказательства, на которую приходится большая часть TVL (приблизительно 75% от общего количества TVL L2). Неясно, сохранится ли это доминирование в будущем. Однако было предпринято множество инициатив, направленных на оптимизацию систем доказательств, которые достигли большого прогресса.

1.2 Каково будущее системы оптимистических доказательств?

Ведется множество активных исследований и разработок с целью улучшения системы оптимистических доказательств, в основном сосредотачиваясь на следующих трех аспектах:

· сократить расходы

· Децентрализованный процесс сортировки, проверки и завершения

· Уменьшите мягкую и жесткую завершенность

Во всех трех областях были продемонстрированы значительные усилия, такие как недавнее обновление Dencun, которое включает EIP-4844, улучшенное сжатие данных и разработку интерактивной системы доказательств.

Прежде чем углубляться в последние события, стоит досконально разобраться в устоявшихся понятиях и текущей ситуации. Сначала нам следует посмотреть на эволюцию этой области, а затем углубиться в текущее состояние проектов оптимистических доказательств.

2. История развития системы оптимистических доказательств

Оптимистичные системы доказательств не создаются в одночасье. Многочисленные исследователи и разработчики усердно работали над созданием системы, защищенной от роботов, чтобы гарантировать ее бесперебойную работу в реальных операциях. В настоящее время система получила средства в размере 18 миллиардов долларов. Давайте оглянемся назад на прошлые вехи.

2.1 Прошлое — отслеживание истории

Первоначально Optimistic Rollup был предложен исследователем Ethereum Джоном Адлером в 2019 году в качестве решения для масштабирования второго уровня для Ethereum. Основная идея Optimistic Rollup — перенести вычисления и хранение данных из основной сети Ethereum в независимую цепочку L2, при этом унаследовав при этом гарантии безопасности Ethereum. Основной мотивацией для разработки Optimistic Rollup является учет перегрузки и высоких комиссий за транзакции в сети Ethereum. С ростом популярности протоколов DeFi и NFT Ethereum сталкивается с проблемами масштабирования, которые мешают удобству пользователей и экономической эффективности.

Optimistic Rollup в основном экспериментируется и разрабатывается двумя командами: Arbitrum и Optimism. Эти накопительные пакеты предназначены для обеспечения масштабируемости Ethereum путем обработки транзакций вне цепочки и публикации сжатых данных транзакций и выходных корней в основной сети Ethereum. Поскольку они снижают затраты для пользователей и децентрализованных приложений, сообщество Ethereum быстро приняло эти накопительные пакеты.

Ключевыми особенностями оптимистических накопительных пакетов является то, что они используют «оптимистический» подход: они предполагают, что все транзакции действительны по умолчанию после выполнения простых проверок действительности транзакций, и полагаются на механизм защиты от мошенничества, с помощью которого претендент может оспорить действительность транзакций. сделка в течение (обычно 7 дней). Если обнаружена мошенническая транзакция, в цепочке выполняется проверка мошенничества для правильной обработки транзакции. Такой оптимистичный подход позволяет оптимистичным объединениям добиться значительных улучшений масштабируемости в сети Ethereum.

В прошлом было много проблем. Изначально такие проекты, как Optimism, использовали собственную модификацию EVM (называемую OVM), что ограничивало ее совместимость с EVM. В этих проектах по-прежнему будет использоваться централизованный подход к рассмотрению механизмов отката и проблем. Этот подход требует компромисса с безопасностью, поскольку транзакции не закрываются немедленно и могут быть отменены, если ограниченное количество участников обнаружит мошенничество во время окна проверки.

2.2 Текущая ситуация: непрерывный прогресс, но и проблемы

Недавние разработки в системе доказательств Optimistic значительно повысили эффективность и масштабируемость решений Ethereum L2, таких как Arbitrum и Optimism. Помимо обновления Dencun для Ethereum, другие оптимизации Optimistic Rollup также помогают повысить эффективность. Например, Arbitrum работает над улучшением своей системы защиты от ошибок, чтобы обеспечить целостность и безопасность данных.

Компания Optimism также добилась существенного прогресса в реализации своей стратегии Superchain, целью которой является использование OP Stack для создания скоординированной экосистемы из нескольких L2. Superchain использует индивидуальные и альтернативные решения DA, межсетевой обмен сообщениями и общий заказ для обеспечения бесперебойной совместимости и оптимизации масштабируемости.

Недавние улучшения экосистемы Optimistic Rollup привели к переходу от неинтерактивных доказательств мошенничества к интерактивным доказательствам мошенничества. Интерактивные доказательства включают в себя двусторонний диалог для эффективного выявления и исправления ошибочных транзакций. Это изменение направлено на снижение вычислительных затрат и сложности проверки в сети.

3. Текущая ситуация

Давайте посмотрим на текущее состояние объединения, сосредоточив внимание на проектах, работающих в рамках оптимистических систем доказательства, и их развитии.

В настоящее время Arbitrum и Optimism в основном занимаются улучшением систем оптимистических доказательств. Другие проекты, такие как Initia, Dymension и Rollkit, разрабатывают собственные платформы объединенной экосистемы.

Arbitrum и Optimism работают над улучшением технологии защиты от мошенничества, в то время как другие проекты реализуют интересные подходы. Давайте предоставим краткий обзор их текущей деятельности и прогресса.

3.1 Арбитрум — несколько раундов доказательства и BoLD

3.1.1 Multi-Round Proof (многораундовое доказательство)

Система доказательств Arbitrum использует подход «множественных раундов доказательства мошенничества» для проверки транзакций. Этот процесс происходит в основном вне сети, а конечное состояние записывается в блокчейн Ethereum для большей прозрачности.

Основной особенностью системы является «дерево утверждений». Валидаторы, выпускающие облигации с использованием ETH, делают заявления (или «утверждения») о состоянии Arbitrum. Эти утверждения образуют цепочку, каждое из которых основывается на предыдущем. Однако при появлении конфликтующих утверждений дерево утверждений разбивается на ветви, что указывает на возможное мошенничество.

Разрешение этих споров включает в себя интерактивную технику доказательства, называемую «вскрытие». Валидаторы, участвующие в споре, систематически сужают свои разногласия, пока не останется только одна операция. Затем операция запускается на Ethereum L1, чтобы определить ее достоверность.

Конкретные шаги заключаются в следующем:

· Два валидатора расходятся во мнениях относительно статуса Arbitrum.

· Они постепенно свели свой спор к одному вычислительному шагу.

· Затем этот шаг выполняется на Ethereum L1, чтобы проверить, какой валидатор правильный.

Подход Arbitrum известен своей эффективностью. Изолируя и проверяя рассматриваемые вычисления, он позволяет избежать более дорогостоящего процесса повторного запуска всей транзакции в Ethereum, как это делают Optimism с одноэтапными доказательствами мошенничества, поскольку доказательства однораундового мошенничества должны быть реализованы в L1. Все вычисления выполняются на цепь.

3.1.2 Решение BoLD

BoLD (ограниченная задержка ликвидности) — это новый протокол разрешения споров, специально разработанный для Optimistic Roolup в цепочке Arbitrum и предназначенный для облегчения проверки без разрешения. Этот механизм снижает риски, связанные с отложенными атаками, обеспечивая разрешение споров в течение заранее определенного временного окна.

BoLD имеет несколько ключевых функций, которые являются важной частью его функциональности. Во-первых, он вводит несанкционированную проверку, позволяющую любой честной стороне проверять и связывать свои средства для выдачи правильных утверждений о статусе L2. Эта функция позволяет честным валидаторам оспаривать и выигрывать споры со злоумышленниками. Во-вторых, BoLD гарантирует, что споры будут разрешаться в течение фиксированного периода времени, который в настоящее время установлен для периода оспаривания (приблизительно 6,4 дня) для Arbitrum One и Nova. Кроме того, максимальное время разрешения спора включает до двух периодов оспаривания плюс двухдневный льготный период для возможного вмешательства Совета Безопасности. Наконец, BoLD поддерживает Arbitrum, вступающий в фазу развертывания Этапа 2, гарантируя, что каждый может проверить это состояние L2 и отправить доказательства мошенничества в Ethereum, что повышает децентрализованный характер и безопасность платформы.

Что особенно важно, BoLD поощряет участие без разрешения, поощряя любую честную сторону участвовать в процессе проверки. Эта инклюзивность направлена ​​на повышение устойчивости сети за счет диверсификации участия и уменьшения количества центральных точек сбоя. В настоящее время BoLD находится на стадии альфа-версии и развернут в общедоступной тестовой сети. Он также был дважды проверен.

3.2 Оптимизм — VM с защитой от ошибок, Кэннон

Система защиты от ошибок в OP-Stack предназначена для предотвращения и смягчения вредоносных действий в сети. Предстоящая защищенная от ошибок виртуальная машина станет ключевым улучшением. Система состоит из трех основных частей: программы проверки ошибок (FPP), виртуальной машины проверки ошибок (FPVM) и протокола спорной игры. FPP проверяет переходы состояний объединения для проверки вывода L2 (входа L1) и устранения споров на выходе L1. Эта модульная архитектура позволяет независимо разрабатывать и развертывать многочисленные системы доказательств и уникальные игры для споров, что значительно повышает гибкость и безопасность системы.

FPVM — это минимальная и составная единица архитектуры, и благодаря ее отделению от FPP она может выполнять цикл инструкций, используемый для подтверждения транзакций, не подвергаясь влиянию обновлений протокола Ethereum. Протокол спорной игры координирует механизм вызова посредством разделения переходов состояний пополам, сводя споры к проверке одной инструкции, обеспечивая эффективную аттестацию на L1 EVM. Система способствует будущему с множественными доказательствами, которое включает в себя различные методы доказательства, такие как доказательства ZK и системы совокупных доказательств.

3.3 Initia — закрепленный стек OP, OPinit

Initia — это блокчейн Comsos L1, который создает единую, взаимосвязанную накопительную экосистему. Initia очень похожа на экосистему накопительных пакетов в Ethereum, за исключением того, что она разработана для накопительных пакетов снизу вверх. Валидаторы Initia L1 запускают секвенсор для объединения, а оптимистичный расчет, основанный на доказательствах, встроен в блокчейн L1. Давайте посмотрим, как работают эти накопительные пакеты. Эти накопительные пакеты созданы с помощью OPinit Stack, который поддерживает EVM, WasmVM и MoveVM с собственной совместимостью через IBC.

OPinit Stack — это фреймворк, предназначенный для запуска Minitia L2 на основе блокчейна Initia L1. OPinit Stack создан специально с использованием CosmosSDK, который помогает создавать оптимальные накопительные пакеты, независимые от виртуальных машин, что очень близко к интерфейсу Bedrock Optimism. Используя модель управления Initia L1, он эффективно разрешает споры, защищенные от мошенничества, обеспечивая надежную проверку транзакций и разрешение споров. Как и в случае с системой испытаний Bedrock, неопределенные результаты могут быть удалены лицензированными претендентами. Кроме того, в предложениях L1 можно изменить коммиттер вывода.

Два основных модуля, которые необходимы для стека OPinit — OPHost и OPChild:

· Модуль OPHost предназначен для операций L1 в экосистеме Initia и использует возможности Cosmos SDK. Он включает в себя различные типы сообщений и методы обработчика RPC для облегчения основных действий, таких как пакетная фиксация, создание моста, предложение выходных данных и удаление выходных данных.

· Модуль OPChild фокусируется на операциях L2 и предоставляет механизмы для поддержки передачи токенов и управления пулом комиссий. Он также включает в себя определенные типы сообщений и обработчики RPC для выполнения сообщений, определения хранилища токенов и инициирования вывода токенов из L2 в L1, обеспечивая улучшенную функциональность L2 в архитектуре Initia.

3.4 Тайко - многоколесная система

Taiko по умолчанию представляет собой оптимистичный накопительный пакет, в котором используется множественная система проверки. Эта система сочетает в себе оптимистический метод с использованием zk доказательств.

Процесс начинается с предлагающих, которые создают сводные блоки из транзакций L2 и предлагают их контракту L1 Taiko на Ethereum. Эти предложенные блоки добавляются в контракт L1 без какого-либо доказательства действительности. Затем проверяющий имеет возможность оспорить действительность предложенного блока, предоставив залог, который требует размещения токенов TAIKO. Если блок не оспорен в течение периода вызова, то он считается действительным и финализируется на L1, возвращая залог проверяющему. В случае, если блок оспаривается, требуется доказательство zk для подтверждения действительности блока. Правильный проверяющий, будь то первоначальный проверяющий или претендент, получит вознаграждение в дополнение к возврату залога. В то же время облигация не той стороны будет аннулирована, а часть ее будет сожжена.

Интересно, что, по оценкам Тайко, примерно 1% блоков требуют доказательств ZK, что помогает сократить вычислительные затраты, сохраняя при этом гарантии достоверности. Чтобы повысить свою отказоустойчивость, Taiko поддерживает несколько проверочных серверов, таких как PLONK, Halo2 и SGX, для предотвращения потенциальных ошибок или уязвимостей. Этот подход позволяет dApps устанавливать свои собственные предположения о доверии и уровнях безопасности, демонстрируя вклад Taiko в масштабируемость и безопасность блокчейна.

3.5 Прочее — Dimension и Rollkit

3.5.1 Размер

Доказательства мошенничества являются неотъемлемой частью экосистемы Dymension и предназначены для обеспечения целостности переходов состояний блокчейна. Когда секвенсор RollApp (Rollup в Dymension L1) публикует корень состояния, все узлы RollApp отслеживают эти переходы. Если обнаружен недействительный переход состояния, эти узлы генерируют уникальную защищенную от мошенничества транзакцию, собирая список всех переходов состояний внутри блока вплоть до мошеннического перехода состояний.

Эта коллективная транзакция, включая такие детали, как высота блока, индекс транзакции, общие ресурсы BLOB-объектов, доказательство включения BLOB-объектов и состояние-свидетеля, затем отправляется в Dymension для проверки. После отправки полный узел Dymension проверит данные и пересчитает переходы между состояниями. Если вычисленный переход создает корень промежуточного состояния (ISR), который отличается от опубликованного состояния, доказательство мошенничества проверяется, что приводит к откату спорного состояния и сокращению секвенсора ответственности.

Текущий период споров в сети Dymension составляет примерно 120 000 блоков. Поскольку в настоящее время блок создается каждые 6 секунд, время финализации составляет примерно 8 дней.

3.5.2 Ролкит

Доказательства мошенничества с сохранением состояния Rollkit помогают уменьшить проблемы доверия в сетях блокчейна за счет выявления мошеннических транзакций. Они используются в тех случаях, когда корни состояний, созданные полным узлом и секвенсором, не совпадают. Полные узлы создают доказательство, которое распространяется по сети для проверки. Если несоответствие подтвердится, потребуются корректирующие действия для повышения безопасности и децентрализации надзора.

4. Будущее развитие: проблемы и решения

Многие когда-то думали, что оптимистический накопительный пакет уступает zk накопительному пакету. Поскольку накопительный пакет zk все чаще внедряется в производство и его преимущества, такие как безопасная совместимость и более быстрая завершенность, хорошо известны, люди не только задаются вопросом, не упадет ли статус системы оптимистического доказательства. Я так не думаю, потому что существует множество положительных изменений, направленных на решение основных проблем в системах оптимистических доказательств.

Теперь давайте посмотрим, каковы эти основные проблемы и каковы потенциальные решения?

· Централизация операций

· Высокие эксплуатационные расходы

· Медленная завершенность

4.1 Децентрализация — несанкционированная проверка

В проекте Optimistic Rollup централизация секвенсора является ключевым вопросом, поскольку она предполагает наличие централизованной точки контроля и доверия к системе, предназначенной для децентрализации. В Optimistic Rollup секвенсор отвечает за сортировку транзакций и их агрегацию вне цепочки перед отправкой в ​​Ethereum. Эта центральная роль дает секвенсору значительную власть и контроль, что может создавать некоторые риски централизации.

В большинстве накопительных пакетов сегодня используются централизованные сортировщики. В этом случае секвенатор обычно использует одна организация или организация, что может привести к нескольким потенциальным проблемам. Большинство текущих объединений, включая OP-Mainnet и Arbitrum, не имеют полностью децентрализованных систем. Они зависят от какого-то центрального органа в отправке пакетов транзакций и участии в системе выявления случаев мошенничества. Однако в Arbitrum есть встроенный способ обойти секвенсор, если он отключается от сети или совершает вредоносное поведение.

Недавний инцидент с откатом Blast — хороший пример преимуществ и недостатков централизации. Этот инцидент подчеркивает риски, связанные с централизованными решениями L2 без адекватных стратегий выхода пользователей. Это стало очевидным, когда Blast закрылся и транзакции, связанные со взломом, были удалены. Центральная организация, управляющая объединением, может влиять на всю экосистему и в данном случае помогла вернуть 62,5 миллиона долларов.

4.1.2 Решение 1. Проверка без разрешения

Arbitrum и Optimism, ведущие разработчики платформы Optimistic Rollup, теперь рассматривают несанкционированную проверку как следующий шаг на пути к тому, чтобы сделать Rollup более децентрализованным. Все они готовы выпустить обновления в этом году, которые сделают процесс проверки недоступным.

· Arbitrum: Arbitrum работает над обеспечением возможности проверки без разрешения с помощью своего нового протокола проверки под названием BoLD (ограниченная задержка ликвидности). Протокол позволяет любой честной стороне участвовать в процессе проверки, обязывая свои средства выдавать правильные утверждения состояния L2. Это устраняет необходимость полагаться на центральный объект для управления валидаторами и позволяет разрешать споры на основе правильности состояния, а не личности валидатора.

· Оптимизм: Оптимизм направлен на обеспечение возможности проверки без разрешения путем перехода на децентрализованную систему проверки ошибок. Первоначально Optimism использовал кошелек с мультиподписью, управляемый Комитетом безопасности Optimism и Фондом Optimism Foundation. Для дальнейшей децентрализации Optimism представил Cannon, автономную систему защиты от ошибок, которая в настоящее время развернута на OP Sepolia для тестирования. Используя Cannon, Optimism пытается перейти от системы, требующей явного разрешения, к системе, в которой любой участник может участвовать в проверке транзакций и разрешении конфликтов. Система позволяет любому участвовать в процессе проверки, отправив заявление о снятии средств с залогом.

4.1.3 Решение 2: Децентрализация сортировщика

Централизованный характер заказчиков (ответственных за создание и предложение блоков) вызывает опасения по поводу централизации. Чтобы решить эти проблемы, объединение направлено на переход от модели с одним заказчиком к настройке с несколькими заказчиками, распределяя ответственность за проверку блоков и предложения между несколькими независимыми организациями. Вот несколько способов децентрализации сортировщика.

· Общий сортировщик: поручите сортировку сторонним службам, таким как Espresso и Radius.

· Технология распределенной сортировки (DST): использует кластеры машин для распределения задач сортировки и обеспечения высокой отказоустойчивости. Это можно считать аналогом решений DVT, созданных для валидаторов PoS (например, сети Obol).

Различные объединения могут иметь разные приоритеты в зависимости от конкретных случаев использования, таких как максимальная децентрализация, гибкость или географическое распределение. Например, накопительный пакет общего назначения, такой как Optimism, может использовать более децентрализованный подход, но использовать специальный набор сортировщиков (например, DST), в то время как накопительный пакет для конкретного приложения (например, игровой) может отдавать предпочтение централизованной модели, но использовать общий сортировщик. Обеспечьте надежность и сократите время простоев. Эта область все еще находится на ранней стадии развития.

4.2 Снижение затрат — доступность данных и интерактивные системы подтверждения

Оптимистическое объединение требует транзакций хранения для восстановления состояния процесса запроса. Это может привести к более высоким затратам на хранение данных, которые составляют большую часть эксплуатационных затрат при оптимистическом объединении. Однако эта проблема активно исследуется, и решения включают применение дополнительных методов сжатия или использование альтернативного DA (альтернативной доступности данных). Кроме того, интерактивная система доказательств помогает снизить затраты на проверку, поскольку значительно сокращаются вычислительные затраты на решение задач.

4.2.1 Решение 1: Недорогой DA

Оптимистическое объединение эффективно использует BLOB-объекты Ethereum и другие решения обеспечения доступности данных (DA), такие как Celestia, для решения проблем с высокими затратами, связанных с выпуском данных пакета транзакций.

В случае с Ethereum данные транзакций передаются в основную сеть в виде данных вызовов перед оптимистичным объединением, что требует огромных затрат. Однако с обновлением Dencun они теперь используют новый формат хранения данных, называемый blob-объектами, что снижает общую стоимость более чем на 90%.

Помимо использования собственных достижений Ethereum, оптимистическое объединение также интегрируется с другими решениями по обеспечению доступности данных, такими как Avail и Celestia. Передавая данные пакета транзакций в Celestia, оптимистическое объединение снижает зависимость от более дорогого хранилища Ethereum, что еще больше снижает затраты, связанные с публикацией данных. Такая интеграция позволяет объединению поддерживать высокий уровень пропускной способности и скорости транзакций, сохраняя при этом расходы под контролем.

Область альтернативных DA в настоящее время привлекает все больше и больше внимания с появлением все большего количества сводных данных с использованием систем оптимистического доказательства. В сфере альтернативных DA также произойдет значительное усиление по мере подготовки к выпуску новых накопительных пакетов. В настоящее время DA не является ни узким местом в эксплуатационных расходах, ни узким местом в расширении.

4.2.2 Решение 2. Интерактивная система доказательств

При оптимистическом объединении, если транзакция подозревается в мошенничестве, злоумышленники в сети могут оспорить достоверность выходного корня. В течение периода оспаривания необходимо предоставить доказательства мошенничества, подтверждающие, что транзакция была неправильной. Если транзакция действительно оказывается мошеннической, доказательство проверяется в сети, что делает транзакцию недействительной. Такой подход гарантирует, что только спорные транзакции требуют проверки в цепочке, таким образом сохраняя большинство транзакций вне цепочки.

Интерактивная система доказательств предлагает участникам генерировать и предоставлять доказательства мошенничества, когда они подозревают, что транзакция является мошеннической. Смарт-контракт, который управляет объединением, сравнивает эти доказательства с корнем состояния, представленным секвенсором. Если обнаружено отклонение, неправильное состояние отбрасывается и система восстанавливается в предыдущее допустимое состояние. Такой подход обеспечивает эффективную проверку без ненужной вычислительной нагрузки на сеть Ethereum. В настоящее время этот расчет выполняется в цепочке, что может быть очень дорогостоящим. В Arbitrum расчеты, необходимые для выполнения задачи, выполняются вне блокчейна, а окончательные результаты публикуются внутри блокчейна. Но затраты, вероятно, будут минимальными, поскольку в нынешнем оптимистичном обзоре мало проблем.

4.3 Медленная завершенность — более быстрое исполнение и гибридные системы проверки

Оптимистические свертки имеют два типа завершенности — мягкую завершенность и быструю завершенность. Мягкий детерминизм относится к начальному состоянию, когда секвенсор выполняет переходы состояний, одновременно выполняя пакетные транзакции в Ethereum. На этом этапе транзакция считается «мягко детерминированной», и пользователи и приложения при объединении могут безопасно полагаться на эту транзакцию. Однако существует период проверки (обычно около 7 дней), в течение которого любой может предоставить «доказательство мошенничества», чтобы оспорить действительность пакета транзакций. Если в течение периода оспаривания не будет представлено доказательств мошенничества, пакет транзакций станет жестко окончательным и не сможет быть отменен или оспорен. Обычно собственные мосты требуют жесткого детерминизма для передачи активов.

Как медленный мягкий, так и жесткий детерминизм может вызвать проблемы при построении мостов или многоцепных децентрализованных приложений. Эта проблема решается за счет более быстрого исполнения и гибридных систем доказательства.

4.3.1 Решение 1. Более быстрое выполнение

С точки зрения мягкого детерминизма, этот процесс включает в себя выполнение переходов между состояниями и хранение пакетов транзакций в Ethereum. Поскольку спецификация EVM не поддерживает параллельное выполнение и оптимизацию базы данных, процесс выполнения ограничен. Однако такие проекты, как MegaETH и Heiko, создают среды параллельного исполнения, используя системы оптимистичного подтверждения.

Кроме того, объединение пытается хранить пакеты транзакций быстрее и с меньшим временем блокировки. Для Arbitrum Arbitrum обеспечивает быстрое подтверждение транзакций, генерируя блок каждые 250 миллисекунд или каждые 100 миллисекунд в настраиваемой цепочке Orbit. Кроме того, в конструкции Arbitrum используется уникальная модель «упорядочения», а не традиционный подход «блочного построения», который обеспечивает более быструю обработку за счет устранения необходимости ожидания транзакций в мемпуле. Плохие MEV также можно удалить.

4.3.2 Решение 2: Гибридная система проверки

Гибридные системы доказательств, особенно те, которые используют доказательства ZK в сочетании с оптимистичными сводными данными, значительно улучшают окончательность транзакций блокчейна за счет сокращения времени, необходимого для проверки заключения. Оптимистические свертки (например, используемые в стеке OP Optimism) по существу полагаются на предположение, что транзакция действительна, если она не оспорена. Это делает окно спора или оспаривания необходимым для оспаривания потенциально недействительных транзакций. Однако этот период проверки приводит к задержке завершения транзакции, поскольку период проверки должен быть достаточно продолжительным, чтобы обеспечить надежную проверку и поддержать любые потенциальные проблемы.

Zeth — это средство проверки блоков ZK, построенное на базе RISC Zero zkVM, которое поддерживает мгновенную достоверность транзакций, предоставляя криптографическое доказательство правильности блока транзакции без раскрытия каких-либо подробностей о самой транзакции. Это снижает зависимость от длинных окон споров, необходимых для оптимистичного объединения, и значительно сокращает время завершения.

Такие инструменты, как Zeth, обеспечивают надежную поддержку механизмов упорядочения транзакций и доступности данных и повышают эффективность решений L2, таких как Optimism, за счет сокращения периодов выполнения задач с потенциально дней до часов или даже минут. Такие проекты, как ZKM, также разрабатывают гибридные системы проверки для Metis.

5. Взгляд в будущее: будет ли заменен Optimistic Rollup?

По моему мнению, Optimistic Rollup не будет заменен в ближайшее время. В работе ведется множество улучшений, и для простоты их можно использовать и в других экосистемах. В будущих статьях я постараюсь углубиться в «состояние системы доказательств ZK», обсудить ее последние разработки и предстоящие релизы, а также сравнить с оптимистичным накопителем. Однако внедрение таких фреймворков, как Arbitrum Orbit и OP-Stack, ускоряется, и я надеюсь, что в каждой экосистеме будет лучшая инфраструктура и инструменты, а также лучшая координация между ними.

Одна из проблем, которую я вижу в области объединения, — это проблема расширения. Проекты L1, такие как Sei, Sui и Solana, разрабатывают инфраструктуру, обеспечивающую надежное параллельное выполнение транзакций и оптимизацию базы данных, стремясь сделать блокчейн более доступным для масс. Текущий накопительный пакет, возможно, не сможет обработать такой большой объем транзакций, как Sui, и обеспечить быструю завершенность. Однако благодаря таким проектам, как Fuel Network, MegaETH и Heiko, которые делают возможным параллельное выполнение, мы можем ожидать скорого улучшения производительности в объединенном пространстве.