Tác giả: xpara, nhà nghiên cứu Tứ Trụ; Bản dịch: Golden Finance xiaozou;
1. Hệ thống chứng minh và chứng minh lạc quan
Hãy quay lại vấn đề cơ bản của blockchain. Blockchain về cơ bản là một máy trạng thái có trạng thái thay đổi khi giao dịch thay đổi và trạng thái chia sẻ đã thay đổi sẽ được tất cả người tham gia sử dụng. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng tất cả những người tham gia đều đồng ý về trạng thái chia sẻ. Để đạt được sự đồng thuận tốt hơn và loại bỏ nhu cầu tin tưởng vào một bên, blockchain tập trung vào các tính năng phi tập trung. Tuy nhiên, sự phân cấp này có thể hạn chế khả năng mở rộng, gây khó khăn cho việc đáp ứng nhiều giao dịch hơn. Những vấn đề này tạo thành bộ ba bất khả thi của blockchain.
Là một trong những blockchain hợp đồng thông minh sớm nhất, Ethereum dẫn đầu việc tạo ra rollup. Ở chế độ tổng hợp, việc thực thi được tách biệt khỏi Ethereum, nhưng vẫn có một hệ thống kiểm tra tính hợp lệ và trừng phạt hoạt động độc hại. Có hai cách để thiết lập hệ thống này. Đầu tiên là phương pháp lạc quan Theo phương pháp này, trạng thái tiếp theo được xác nhận trước và cuối cùng được xác định sau một khoảng thời gian thử thách bộ đệm. Cách tiếp cận thứ hai là tận dụng Bằng chứng xác thực của ZooKeeper, trong đó các cập nhật trạng thái có thể được xác minh thông qua Bằng chứng ZooKeeper trên chuỗi trong quy trình xác minh chi phí thấp. Mặc dù sidechain là một lựa chọn khác nhưng tôi đã loại trừ chúng do chúng ít phụ thuộc vào việc thanh toán Ethereum.
Do tính đơn giản của quy trình triển khai, bằng chứng lạc quan (còn được gọi là bằng chứng gian lận hoặc bằng chứng lỗi) là phương pháp khả thi chính để giải quyết các bản cập nhật trạng thái tổng hợp.
1.1 Chứng minh trạng thái của hệ: ZK và OP
Người ta từng tin rằng hệ thống chứng minh zk sẽ sớm chiếm ưu thế và hệ thống chứng minh lạc quan sẽ mất đi lợi thế của nó. Các hệ thống chứng minh ZK thường được kỳ vọng sẽ cung cấp chi phí thấp hơn và kết quả cuối cùng nhanh hơn cho các bản tổng hợp và đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tạo bằng chứng, với nhiều nỗ lực khác nhau trên zkVM chung dựa trên loại thử nghiệm MIPS, RISC-V và Wasm. Các dự án này bao gồm ZKM, RiscZero, Succint Labs và Fluent. Bất chấp những lợi ích rõ ràng của việc tổng hợp zk, những thách thức trong việc phát triển một phiên bản an toàn và tiết kiệm chi phí là rất lớn. Việc cập nhật các máy ảo như EVM cũng đặt ra những thách thức vì khó kết hợp chức năng mới mà không làm hỏng bất kỳ tính năng nào.
Do những thách thức này, thách thức phổ biến nhất hiện nay trong hệ sinh thái tổng hợp là hệ thống bằng chứng lạc quan, chiếm phần lớn TVL (khoảng 75% tổng L2 TVL). Không rõ liệu sự thống trị này có tiếp tục trong tương lai hay không. Tuy nhiên, đã có nhiều sáng kiến nhằm tối ưu hóa các hệ thống chứng minh và đã đạt được tiến bộ lớn.
1.2 Tương lai của hệ thống chứng minh lạc quan là gì?
Rất nhiều hoạt động nghiên cứu và phát triển đang diễn ra với mục tiêu cải thiện hệ thống chứng minh lạc quan, chủ yếu tập trung vào ba khía cạnh sau:
· cắt giảm chi phí
· Quá trình phân loại, thử thách và hoàn thiện phi tập trung
· Giảm độ hoàn thiện mềm và độ hoàn thiện cứng
Cả ba lĩnh vực đều đã thể hiện những nỗ lực đáng kể, chẳng hạn như bản nâng cấp Dencun gần đây, kết hợp với EIP-4844, khả năng nén dữ liệu được cải thiện và phát triển hệ thống chứng minh tương tác.
Trước khi đi sâu vào những phát triển mới nhất, cần có sự hiểu biết thấu đáo về các khái niệm đã được thiết lập và tình hình hiện tại. Đầu tiên, chúng ta nên xem xét sự phát triển của lĩnh vực này, sau đó đi sâu vào hiện trạng của các dự án có bằng chứng lạc quan.
2. Lịch sử phát triển của hệ thống Optimistic proof
Hệ thống chứng minh lạc quan không được xây dựng qua đêm. Nhiều nhà nghiên cứu và nhà phát triển đã làm việc chăm chỉ để xây dựng một hệ thống chống robot nhằm đảm bảo rằng nó có thể hoạt động trơn tru trong các hoạt động thực tế. Hệ thống này hiện đã huy động được 18 tỷ USD vốn. Hãy cùng nhìn lại những cột mốc đã qua.
2.1 Quá khứ – truy tìm lịch sử
Optimistic Rollup ban đầu được nhà nghiên cứu Ethereum John Adler đề xuất vào năm 2019 như một giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 cho Ethereum. Ý tưởng cốt lõi của Optimistic Rollup là di chuyển tính toán và lưu trữ dữ liệu từ mạng chính Ethereum sang chuỗi L2 độc lập, trong khi vẫn kế thừa các đảm bảo bảo mật của Ethereum. Động lực chính để phát triển Optimistic Rollup là tính đến tình trạng tắc nghẽn và phí giao dịch cao trên mạng chính Ethereum. Với sự phổ biến ngày càng tăng của các giao thức DeFi và NFT, Ethereum phải đối mặt với các vấn đề mở rộng quy mô cản trở trải nghiệm người dùng và hiệu quả kinh tế.
Optimistic Rollup chủ yếu được thử nghiệm và phát triển bởi hai nhóm: Arbitrum và Optimism. Các bản tổng hợp này được thiết kế để cung cấp khả năng mở rộng cho Ethereum bằng cách xử lý các giao dịch ngoài chuỗi và xuất bản dữ liệu giao dịch nén và nguồn gốc đầu ra trên mạng chính Ethereum. Vì chúng giúp giảm chi phí cho người dùng và dapp nên cộng đồng Ethereum đã nhanh chóng áp dụng các đợt triển khai này.
Các tính năng chính của Tổng hợp lạc quan là chúng áp dụng cách tiếp cận "lạc quan" - chúng cho rằng tất cả các giao dịch đều hợp lệ theo mặc định sau khi thực hiện kiểm tra tính hợp lệ đơn giản đối với các giao dịch và chúng dựa vào cơ chế chống gian lận, theo đó người thách thức có thể thách thức tính hợp lệ của giao dịch trong vòng (thường là 7 ngày). Nếu phát hiện giao dịch gian lận, bằng chứng gian lận sẽ được thực hiện trên chuỗi để xử lý lại giao dịch theo cách chính xác. Cách tiếp cận lạc quan này cho phép các bản tổng hợp lạc quan đạt được những cải tiến đáng kể về khả năng mở rộng trên mạng chính Ethereum.
Đã có rất nhiều thử thách trong quá khứ. Ban đầu, các dự án như Optimism sử dụng bản sửa đổi EVM của riêng họ (được gọi là OVM), điều này đã hạn chế khả năng tương thích của nó với EVM. Các dự án này sẽ tiếp tục áp dụng cách tiếp cận tập trung để giải quyết các cơ chế khôi phục và thách thức. Cách tiếp cận này đi kèm với sự đánh đổi về bảo mật, vì các giao dịch không bị đóng ngay lập tức và có thể bị hủy nếu một số lượng người tham gia hạn chế phát hiện gian lận trong thời gian thử thách.
2.2 Tình hình hiện tại—tiến bộ không ngừng nhưng cũng phải đối mặt với nhiều thách thức
Những phát triển gần đây trong hệ thống bằng chứng lạc quan đã cải thiện đáng kể hiệu quả và khả năng mở rộng của các giải pháp Ethereum L2 như Arbitrum và Optimism. Ngoài bản nâng cấp Dencun của Ethereum, các tối ưu hóa khác cho Optimistic Rollup cũng giúp nâng cao hiệu quả. Ví dụ: Arbitrum đang nỗ lực cải thiện hệ thống chống lỗi của mình để đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu.
Lạc quan cũng đã đạt được tiến bộ đáng kể với chiến lược Superchain của mình, nhằm mục đích sử dụng OP Stack để tạo ra một hệ sinh thái phối hợp gồm nhiều L2. Superchain tận dụng các giải pháp DA tùy chỉnh và alt, nhắn tin chuỗi chéo và đặt hàng chung để tạo điều kiện tối ưu hóa khả năng tương tác và mở rộng liền mạch.
Những cải tiến gần đây đối với hệ sinh thái Tổng hợp lạc quan đã chứng kiến sự thay đổi từ bằng chứng gian lận không tương tác sang bằng chứng gian lận tương tác. Bằng chứng tương tác bao gồm một cuộc trò chuyện qua lại để xác định và sửa chữa các giao dịch sai sót một cách hiệu quả. Thay đổi này nhằm mục đích giảm chi phí tính toán và độ phức tạp của việc xác minh trên chuỗi.
3. Hiện trạng
Chúng ta hãy xem xét tình trạng triển khai hiện tại, tập trung vào các dự án hoạt động theo hệ thống chứng minh lạc quan và sự phát triển của chúng.
Hiện tại, Arbitrum và Optimism chủ yếu dành riêng cho việc cải thiện các hệ thống chứng minh lạc quan. Các dự án khác, chẳng hạn như Initia, Dymension và Rollkit, đang phát triển khung hệ sinh thái tổng hợp của riêng họ.
Arbitrum và Optimism đang nỗ lực cải thiện công nghệ chống gian lận, trong khi các dự án khác đang triển khai các phương pháp thú vị. Hãy cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các hoạt động và tiến độ hiện tại của họ.
3.1 Trọng tài—Nhiều vòng chứng minh và BoLD
3.1.1 Chứng minh nhiều vòng (Chứng minh nhiều vòng)
Hệ thống bằng chứng của Arbitrum sử dụng phương pháp tiếp cận “nhiều vòng chứng minh gian lận” để xác minh giao dịch. Quá trình này diễn ra chủ yếu ngoài chuỗi, với trạng thái cuối cùng được ghi lại trên chuỗi khối của Ethereum để mang lại tính minh bạch cao hơn.
Tính năng cốt lõi của hệ thống là "cây khẳng định". Những người xác thực phát hành trái phiếu bằng ETH sẽ đưa ra các tuyên bố (hoặc "xác nhận") về trạng thái của Arbitrum. Những xác nhận này tạo thành một chuỗi, trong đó mỗi xác nhận được xây dựng dựa trên xác nhận trước đó. Tuy nhiên, khi các xác nhận xung đột xuất hiện, cây xác nhận sẽ chia thành các nhánh, cho thấy có thể có gian lận.
Giải quyết những tranh chấp này liên quan đến một kỹ thuật chứng minh tương tác được gọi là "mổ xẻ". Những người xác nhận liên quan đến tranh chấp thu hẹp sự khác biệt của họ một cách có hệ thống cho đến khi chỉ còn lại một hoạt động. Hoạt động sau đó được chạy trên Ethereum L1 để xác định tính hợp lệ của nó.
Các bước cụ thể như sau:
· Hai người xác nhận không đồng ý về tình trạng của Trọng tài.
· Họ giảm dần tranh chấp xuống chỉ còn một bước tính toán.
· Sau đó, bước này được chạy trên Ethereum L1 để xác minh trình xác thực nào là chính xác.
Cách tiếp cận của Arbitrum được biết đến vì tính hiệu quả của nó. Bằng cách tách biệt và kiểm tra tính toán có vấn đề, nó tránh được quá trình chạy lại toàn bộ giao dịch trên Ethereum tốn kém hơn, giống như các bằng chứng gian lận một vòng của Optimism đã làm, vì bằng chứng gian lận một vòng cần phải được triển khai trong L1. Tất cả các tính toán được thực hiện trên- xích.
3.1.2 Quyết định của HĐQT
BoLD (Độ trễ thanh khoản bị ràng buộc) là một giao thức giải quyết tranh chấp mới được thiết kế riêng cho Optimistic Roolup trên chuỗi Arbitrum, được thiết kế để hỗ trợ việc xác minh không cần được phép. Cơ chế này làm giảm rủi ro liên quan đến các cuộc tấn công bị trì hoãn bằng cách đảm bảo các tranh chấp được giải quyết trong khoảng thời gian định trước.
BoLD có một số tính năng chính là một phần quan trọng trong chức năng của nó. Đầu tiên, nó giới thiệu xác minh không cần cấp phép, cho phép bất kỳ bên trung thực nào xác minh và ràng buộc tiền của họ để đưa ra xác nhận trạng thái L2 chính xác. Tính năng này cho phép những người xác nhận trung thực thách thức và giành chiến thắng trong tranh chấp với những kẻ độc hại. Thứ hai, BoLD đảm bảo rằng các tranh chấp sẽ được giải quyết trong một khoảng thời gian cố định, hiện được đặt thành khoảng thời gian thử thách (khoảng 6,4 ngày) đối với Arbitrum One và Nova. Ngoài ra, thời gian tối đa để giải quyết tranh chấp bao gồm tối đa hai giai đoạn thử thách cộng với thời gian gia hạn hai ngày để Hội đồng Bảo an có thể can thiệp. Cuối cùng, BoLD hỗ trợ Arbitrum bước vào giai đoạn triển khai Giai đoạn 2, đảm bảo rằng bất kỳ ai cũng có thể xác minh trạng thái L2 này và gửi bằng chứng gian lận tới Ethereum, giúp nâng cao tính chất phi tập trung và tính bảo mật của nền tảng.
Điều quan trọng là BoLD thúc đẩy sự tham gia không cần xin phép, khuyến khích bất kỳ bên trung thực nào tham gia vào quá trình xác minh. Tính toàn diện này nhằm mục đích thúc đẩy khả năng phục hồi cao hơn trong mạng bằng cách đa dạng hóa sự tham gia và giảm thiểu các điểm thất bại trọng tâm. Hiện tại, BoLD đang trong giai đoạn phát hành alpha và được triển khai trên mạng thử nghiệm công cộng. Nó cũng đã được kiểm toán hai lần.
3.2 Sự lạc quan — VM chống lỗi, Cannon
Hệ thống chống lỗi trong OP-Stack được thiết kế để thách thức và giảm thiểu các hoạt động độc hại trong mạng. Máy ảo chống lỗi sắp ra mắt sẽ là một cải tiến quan trọng. Hệ thống này bao gồm ba phần chính: Chương trình kiểm chứng lỗi (FPP), Máy ảo kiểm lỗi lỗi (FPVM) và Giao thức trò chơi tranh chấp. FPP kiểm tra quá trình chuyển đổi trạng thái tổng hợp để xác minh đầu ra L2 (đầu vào L1) và sắp xếp các tranh chấp về đầu ra L1. Kiến trúc mô-đun này cho phép phát triển và triển khai độc lập nhiều hệ thống bằng chứng và các trò chơi tranh chấp độc đáo, nâng cao đáng kể tính linh hoạt và bảo mật của hệ thống.
FPVM là một đơn vị tối thiểu và có thể tổng hợp trong kiến trúc và do tách biệt với FPP nên nó có thể thực thi chu trình lệnh được sử dụng để chứng minh các giao dịch mà không bị ảnh hưởng bởi các bản cập nhật giao thức Ethereum. Giao thức trò chơi tranh chấp điều phối cơ chế thách thức thông qua việc chuyển đổi trạng thái chia đôi, giảm tranh chấp xuống việc xác minh một lệnh, cho phép chứng thực hiệu quả trên L1 EVM. Hệ thống này thúc đẩy một tương lai đa bằng chứng bao gồm nhiều phương pháp chứng minh khác nhau, chẳng hạn như bằng chứng ZK và hệ thống bằng chứng tổng hợp.
3.3 Initia—OP-Stack được lưu giữ,OPinit
Initia là một blockchain Comsos L1 đang xây dựng một hệ sinh thái tổng hợp thống nhất, đan xen. Initia rất giống với hệ sinh thái tổng hợp trong Ethereum, ngoại trừ việc nó được thiết kế từ dưới lên để tổng hợp. Trình xác thực của Initia L1 chạy trình sắp xếp thứ tự để tổng hợp và giải quyết dựa trên bằng chứng lạc quan được nhúng vào chuỗi khối L1. Hãy xem các bản tổng hợp này hoạt động như thế nào. Các bản tổng hợp này được xây dựng bằng OPinit Stack, hỗ trợ EVM, WasmVM và MoveVM với khả năng tương tác tự nhiên thông qua IBC.
OPinit Stack là một framework được thiết kế để khởi chạy Minitia L2 dựa trên chuỗi khối Initia L1. OPinit Stack được xây dựng đặc biệt bằng CosmosSDK, giúp xây dựng các bản tổng hợp lạc quan độc lập với máy ảo, rất gần với giao diện Bedrock của lạc quan. Bằng cách tận dụng mô hình quản trị Initia L1, nó xử lý hiệu quả các tranh chấp bằng chứng gian lận, đảm bảo xác minh giao dịch và giải quyết tranh chấp đáng tin cậy. Giống như hệ thống thử thách của Bedrock, những kết quả đầu ra không xác định có thể bị xóa bởi những người thách thức được cấp phép. Ngoài ra, với các đề xuất L1, người cam kết đầu ra có thể được thay đổi.
Hai mô-đun chính cần thiết cho OPinit Stack—OPHost và OPChild:
· Mô-đun OPHost được thiết kế cho các hoạt động L1 trong hệ sinh thái Initia, tận dụng khả năng của Cosmos SDK. Nó bao gồm nhiều loại thông báo và phương thức xử lý RPC khác nhau để tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động cốt lõi như cam kết hàng loạt, tạo cầu nối, đề xuất dữ liệu đầu ra và xóa đầu ra.
· Mô-đun OPChild tập trung vào các hoạt động L2 và cung cấp các cơ chế hỗ trợ chuyển mã thông báo và quản lý nhóm phí. Nó cũng bao gồm các loại thông báo cụ thể và trình xử lý RPC để thực thi thông báo, xác định việc lưu trữ mã thông báo và bắt đầu rút mã thông báo từ L2 về L1, đảm bảo chức năng L2 được cải thiện trong kiến trúc Initia.
3.4 Taiko—hệ thống nhiều bánh
Theo mặc định, Taiko là một bản tổng hợp lạc quan, sử dụng hệ thống đa chứng minh. Hệ thống này kết hợp phương pháp lạc quan với việc sử dụng bằng chứng zk.
Quá trình này bắt đầu với Người đề xuất, những người xây dựng các khối tổng hợp từ các giao dịch L2 và đề xuất chúng cho hợp đồng L1 Taiko trên Ethereum. Các khối đề xuất này được thêm vào hợp đồng L1 mà không có bất kỳ bằng chứng hiệu lực nào. Sau đó, Prover có cơ hội thách thức tính hợp lệ của khối được đề xuất bằng cách cung cấp trái phiếu, yêu cầu đặt cọc mã thông báo TAIKO. Nếu một khối không được thử thách trong thời gian thử thách thì khối đó được coi là hợp lệ và hoàn tất ở L1, trả lại sự ràng buộc cho người chứng minh. Trong trường hợp một khối bị thách thức, cần có bằng chứng zk để xác nhận tính hợp lệ của khối. Người chứng minh chính xác, dù là Người chứng minh ban đầu hay người thách đấu, sẽ nhận được phần thưởng ngoài việc lấy lại tiền trái phiếu. Đồng thời, trái phiếu của bên sai sẽ bị mất và một phần sẽ bị đốt cháy.
Điều thú vị là Taiko ước tính rằng khoảng 1% khối yêu cầu bằng chứng ZK, giúp giảm chi phí tính toán trong khi vẫn đảm bảo tính hợp lệ. Để nâng cao khả năng phục hồi của mình, Taiko hỗ trợ nhiều chương trình phụ trợ bằng chứng như PLONK, Halo2 và SGX để ngăn chặn các lỗi hoặc lỗ hổng tiềm ẩn. Cách tiếp cận này cho phép các dApp đặt ra các giả định về độ tin cậy và mức độ bảo mật của riêng họ, thể hiện sự đóng góp của Taiko đối với khả năng mở rộng và bảo mật của blockchain.
3.5 Khác—Dymension và Rollkit
3.5.1 Kích thước
Bằng chứng gian lận là một phần không thể thiếu của hệ sinh thái Dymension và được thiết kế để đảm bảo tính toàn vẹn của quá trình chuyển đổi trạng thái blockchain. Khi trình sắp xếp RollApp (Rollup in Dymension L1) xuất bản gốc trạng thái, tất cả các nút RollApp sẽ giám sát các chuyển đổi này. Nếu phát hiện chuyển đổi trạng thái không hợp lệ, các nút này sẽ tạo ra một giao dịch chống gian lận duy nhất bằng cách thu thập danh sách tất cả các chuyển đổi trạng thái trong khối cho đến chuyển đổi trạng thái gian lận.
Giao dịch tập thể này, bao gồm các chi tiết như chiều cao khối, chỉ số giao dịch, chia sẻ blob, bằng chứng bao gồm blob và nhân chứng trạng thái, sau đó được gửi đến Dymension để xác minh. Sau khi gửi, nút đầy đủ Dymension sẽ xác thực dữ liệu và tính toán lại các chuyển đổi trạng thái. Nếu quá trình chuyển đổi được tính toán tạo ra gốc trạng thái tạm thời (ISR) khác với trạng thái đã công bố thì bằng chứng gian lận sẽ được xác minh, dẫn đến việc khôi phục trạng thái tranh chấp và cắt giảm trình tự trách nhiệm.
Thời gian tranh chấp hiện tại trên mạng chính Dymension được đặt thành khoảng 120.000 khối. Vì hiện tại một khối được tạo ra cứ sau 6 giây nên thời gian hoàn thiện là khoảng 8 ngày.
3.5.2 Bộ cuộn
Bằng chứng gian lận có trạng thái của Rollkit giúp giảm các vấn đề về độ tin cậy trong mạng blockchain bằng cách xác định các giao dịch gian lận. Chúng được sử dụng trong trường hợp gốc trạng thái được tạo bởi nút đầy đủ và trình sắp xếp chuỗi không khớp. Các nút đầy đủ tạo ra bằng chứng được chia sẻ trên mạng để xác minh. Nếu sự không phù hợp được xác nhận, hành động khắc phục sẽ được yêu cầu để tăng cường bảo mật và phân quyền giám sát.
4. Sự phát triển trong tương lai: Vấn đề và giải pháp
Nhiều người từng nghĩ rằng tổng hợp lạc quan kém hơn tổng hợp zk. Khi zk rollup ngày càng được đưa vào sản xuất và các lợi ích của nó như khả năng tương tác an toàn và tính hữu hạn nhanh hơn đã được biết đến rộng rãi, mọi người không chỉ tự hỏi liệu hệ thống chứng minh lạc quan có giảm mạnh về trạng thái hay không. Tôi không nghĩ vậy, bởi vì có rất nhiều phát triển tích cực giải quyết các vấn đề chính trong hệ thống chứng minh lạc quan.
Bây giờ, hãy xem những vấn đề chính này là gì và giải pháp tiềm năng là gì?
· Tập trung hóa hoạt động
· Chi phí vận hành cao
· Tính cuối cùng chậm
4.1 Phân quyền—Xác minh không cần cấp phép
Trong dự án Optimistic Rollup, việc tập trung hóa trình sắp xếp thứ tự là một vấn đề quan trọng vì nó liên quan đến việc có một điểm kiểm soát tập trung và tin cậy vào một hệ thống được thiết kế để phân cấp. Trong Optimistic Rollup, trình sắp xếp chuỗi chịu trách nhiệm sắp xếp các giao dịch và tổng hợp chúng ngoài chuỗi trước khi gửi chúng tới Ethereum. Vai trò trung tâm này mang lại cho trình sắp xếp chuỗi quyền lực và khả năng kiểm soát đáng kể, điều này có thể gây ra một số rủi ro tập trung.
Hầu hết các bản tổng hợp ngày nay đều sử dụng bộ sắp xếp tập trung. Trong trường hợp này, một thực thể hoặc tổ chức thường chạy trình sắp xếp thứ tự, điều này có thể dẫn đến một số vấn đề tiềm ẩn. Hầu hết các bản tổng hợp hiện tại, bao gồm OP-Mainnet và Arbitrum, không có hệ thống phi tập trung hoàn toàn. Họ phụ thuộc vào một số thực thể trung tâm để gửi các gói giao dịch và tham gia vào hệ thống thách thức gian lận. Tuy nhiên, Arbitrum có một cách tích hợp sẵn để người dùng bỏ qua trình sắp xếp thứ tự nếu nó ngoại tuyến hoặc có hành vi nguy hiểm.
Sự cố khôi phục Blast gần đây là một ví dụ điển hình về lợi ích và hạn chế của việc tập trung hóa. Sự cố này nêu bật những rủi ro liên quan đến các giải pháp L2 tập trung mà không có chiến lược rút lui thích hợp cho người dùng. Điều này thể hiện rõ khi Blast ngừng hoạt động và các giao dịch liên quan đến vụ hack đều bị xóa. Thực thể trung tâm điều hành tổng hợp có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái và trong trường hợp này đã giúp thu hồi 62,5 triệu đô la.
4.1.2 Giải pháp 1: Xác minh không cần cấp phép
Arbitrum và Optimism, những nhà xây dựng hàng đầu của khuôn khổ Tổng hợp lạc quan, hiện đang xem xét xác minh không cần cấp phép là bước tiếp theo trong việc làm cho Tổng hợp trở nên phi tập trung hơn. Tất cả đều chuẩn bị phát hành bản cập nhật trong năm nay khiến quá trình xác minh không được cấp phép.
· Trọng tài: Arbitrum đang nỗ lực cho phép xác minh không cần cấp phép thông qua giao thức xác minh mới có tên là BoLD (Độ trễ thanh khoản có giới hạn). Giao thức cho phép bất kỳ bên trung thực nào tham gia vào quá trình xác minh bằng cách ràng buộc quỹ của họ để đưa ra các xác nhận trạng thái L2 chính xác. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải dựa vào một thực thể trung tâm để quản lý người xác thực và cho phép giải quyết tranh chấp dựa trên tính chính xác của trạng thái thay vì danh tính của người xác thực.
· Lạc quan: Lạc quan nhằm mục đích cho phép xác minh không được phép bằng cách chuyển sang hệ thống xác minh lỗi phi tập trung. Ban đầu, Optimism dựa vào ví đa chữ ký do Ủy ban An ninh Lạc quan và Quỹ Lạc quan quản lý. Để phân cấp hơn nữa, Optimism đã giới thiệu Cannon, một hệ thống chống lỗi ngoài chuỗi hiện được triển khai trên OP Sepolia để thử nghiệm. Bằng cách sử dụng Cannon, Optimism đang cố gắng chuyển đổi từ một hệ thống yêu cầu sự cho phép rõ ràng sang một hệ thống mà bất kỳ người tham gia nào cũng có thể tham gia xác minh giao dịch và giải quyết xung đột. Hệ thống cho phép mọi người tham gia vào quá trình xác minh bằng cách gửi tuyên bố rút tiền được cung cấp bởi trái phiếu.
4.1.3 Giải pháp 2: Phân cấp máy phân loại
Tính chất tập trung của người đặt hàng (chịu trách nhiệm xây dựng và đề xuất các khối) làm nảy sinh mối lo ngại về tính tập trung hóa. Để giải quyết những thách thức này, việc tổng hợp nhằm mục đích chuyển từ mô hình đơn hàng sang thiết lập nhiều đơn hàng, phân bổ trách nhiệm xác thực khối và đề xuất giữa nhiều thực thể độc lập. Dưới đây là một số cách bạn có thể phân quyền cho bộ sắp xếp của mình.
· Máy phân loại dùng chung: Thuê ngoài dịch vụ phân loại của bên thứ ba như Espresso và Radius.
· Công nghệ phân loại phân tán (DST): Sử dụng các cụm máy để phân phối nhiệm vụ phân loại và cung cấp khả năng chịu lỗi cao. Điều này có thể được coi là tương tự như các giải pháp DVT được xây dựng cho trình xác thực PoS (như Obol Network).
Các bản tổng hợp khác nhau có thể có mức độ ưu tiên khác nhau dựa trên các trường hợp sử dụng cụ thể của chúng, chẳng hạn như phân cấp tối đa, tính linh hoạt hoặc phân bổ theo địa lý. Ví dụ: một bản tổng hợp cho mục đích chung như Optimism có thể có cách tiếp cận phi tập trung hơn nhưng sử dụng một bộ sắp xếp chuyên dụng (như DST), trong khi một bản tổng hợp dành riêng cho ứng dụng (như bản tổng hợp trò chơi) có thể thiên về mô hình tập trung, nhưng sử dụng một máy phân loại dùng chung Đảm bảo độ tin cậy và giảm thời gian ngừng hoạt động. Lĩnh vực này vẫn đang trong giai đoạn đầu phát triển.
4.2 Chi phí thấp hơn—Tính sẵn có của dữ liệu và Hệ thống chứng minh tương tác
Tổng hợp lạc quan yêu cầu các giao dịch lưu trữ để xây dựng lại trạng thái của quá trình thử thách. Điều này có thể dẫn đến chi phí lưu trữ dữ liệu cao hơn, chiếm phần lớn chi phí vận hành của quá trình tổng hợp tối ưu. Tuy nhiên, vấn đề này đang được tích cực nghiên cứu và các giải pháp bao gồm áp dụng nhiều kỹ thuật nén hơn hoặc sử dụng alt DA (dữ liệu thay thế sẵn có). Ngoài ra, hệ thống chứng minh tương tác giúp giảm chi phí thử thách vì nỗ lực tính toán các thử thách giảm đáng kể.
4.2.1 Giải pháp 1: DA chi phí thấp
Tổng hợp lạc quan đang tận dụng hiệu quả các khối Ethereum và các giải pháp sẵn có dữ liệu (DA) khác như Celestia để giải quyết các vấn đề chi phí cao liên quan đến việc phát hành dữ liệu gói giao dịch.
Trong trường hợp của Ethereum, dữ liệu giao dịch được phát hành lên mạng chính dưới dạng calldata trước khi triển khai lạc quan, đây là một chi phí rất lớn. Tuy nhiên, với bản nâng cấp Dencun, giờ đây họ sử dụng định dạng lưu trữ dữ liệu mới gọi là blob, giúp giảm tổng chi phí hơn 90%.
Ngoài việc tận dụng những tiến bộ của Ethereum, tính năng tổng hợp lạc quan còn tích hợp với các giải pháp sẵn có dữ liệu khác như Avail và Celestia. Bằng cách giảm tải dữ liệu gói giao dịch cho Celestia, việc tổng hợp lạc quan sẽ giảm sự phụ thuộc vào bộ lưu trữ đắt tiền hơn của Ethereum, đồng thời giảm thêm chi phí liên quan đến việc xuất bản dữ liệu. Sự tích hợp này cho phép tổng hợp duy trì mức thông lượng và tốc độ giao dịch cao trong khi vẫn kiểm soát được chi phí.
Lĩnh vực alt DA hiện đang ngày càng nhận được nhiều sự chú ý hơn với việc giới thiệu ngày càng nhiều bản tổng hợp sử dụng hệ thống chứng minh lạc quan. Cũng sẽ có sự tăng cường đáng kể trong không gian DA thay thế khi có nhiều bản tổng hợp hơn được chuẩn bị phát hành. Hiện tại, DA không tạo thành nút thắt cổ chai về chi phí vận hành cũng như nút cổ chai mở rộng.
4.2.2 Giải pháp 2: Hệ thống chứng minh tương tác
Trong một bản tổng hợp lạc quan, nếu một giao dịch bị nghi ngờ là gian lận, những kẻ thách thức trên mạng có thể thách thức tính hợp lệ của gốc đầu ra. Trong thời gian thử thách, bằng chứng gian lận phải được cung cấp để chứng minh rằng giao dịch không chính xác. Nếu giao dịch thực sự là gian lận, bằng chứng sẽ được xác minh trên chuỗi, khiến giao dịch không hợp lệ. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng chỉ các giao dịch có tranh chấp mới yêu cầu xác minh trên chuỗi, do đó giữ cho hầu hết các giao dịch ở ngoài chuỗi.
Hệ thống bằng chứng tương tác mời người tham gia tạo và gửi bằng chứng gian lận khi họ nghi ngờ giao dịch là gian lận. Hợp đồng thông minh quản lý quá trình tổng hợp sẽ đánh giá các bằng chứng này dựa trên gốc trạng thái do trình sắp xếp trình tự gửi. Nếu phát hiện thấy sai lệch, trạng thái không chính xác sẽ bị loại bỏ và hệ thống được khôi phục về trạng thái hợp lệ trước đó. Cách tiếp cận này đảm bảo xác minh hiệu quả mà không đặt gánh nặng tính toán không cần thiết lên mạng Ethereum. Hiện tại, việc tính toán này được thực hiện trên chuỗi, có thể rất tốn kém. Đối với Arbitrum, các tính toán cần thiết cho thử thách được thực hiện ngoài chuỗi và kết quả cuối cùng được công bố trên chuỗi. Nhưng chi phí có thể sẽ ở mức tối thiểu vì có rất ít thách thức trong quá trình triển khai lạc quan hiện tại.
4.3 Tính hữu hạn chậm—khả năng thực thi nhanh hơn và hệ thống chứng minh kết hợp
Các bản tổng hợp lạc quan có hai loại tính cuối cùng - tính cuối cùng mềm và tính cuối cùng nhanh. Thuyết xác định mềm đề cập đến trạng thái ban đầu khi trình sắp xếp chuỗi thực hiện chuyển đổi trạng thái đồng thời phát hành các giao dịch theo đợt trên Ethereum. Tại thời điểm này, giao dịch được coi là "xác định mềm" và người dùng cũng như ứng dụng khi tổng hợp có thể tin cậy vào giao dịch này một cách an toàn. Tuy nhiên, có một khoảng thời gian thử thách (thường là khoảng 7 ngày) trong đó bất kỳ ai cũng có thể gửi "bằng chứng gian lận" để thách thức tính hợp lệ của lô giao dịch. Nếu không có bằng chứng gian lận nào được gửi trong thời gian thử thách, gói giao dịch sẽ đạt được tính hữu hạn cứng và không thể khôi phục hoặc thử thách. Thông thường, các cây cầu gốc yêu cầu tính quyết định cứng rắn để chuyển giao tài sản.
Cả chủ nghĩa xác định mềm và cứng chậm đều có thể gây ra vấn đề khi xây dựng cầu nối hoặc dapp nhiều chuỗi. Vấn đề này đang được giải quyết thông qua các hệ thống chứng minh kết hợp và thực thi nhanh hơn.
4.3.1 Giải pháp 1: Thực thi nhanh hơn
Về mặt quyết định luận mềm, quá trình này liên quan đến việc thực hiện chuyển đổi trạng thái và lưu trữ các gói giao dịch trong Ethereum. Do đặc tả EVM không hỗ trợ thực thi song song và tối ưu hóa cơ sở dữ liệu nên quá trình thực thi bị hạn chế. Tuy nhiên, các dự án như MegaETH và Heiko đang xây dựng môi trường thực thi song song bằng cách sử dụng các hệ thống chứng minh lạc quan.
Ngoài ra, rollup đang cố gắng lưu trữ các gói giao dịch nhanh hơn với thời gian chặn ngắn hơn. Đối với Arbitrum, Arbitrum đảm bảo xác nhận giao dịch nhanh chóng bằng cách tạo một khối cứ sau 250 mili giây hoặc cứ sau 100 mili giây trên chuỗi Orbit có thể định cấu hình. Ngoài ra, thiết kế của Arbitrum sử dụng mô hình “đặt hàng” độc đáo thay vì phương pháp “xây dựng khối” truyền thống, cho phép xử lý nhanh hơn bằng cách loại bỏ nhu cầu giao dịch phải chờ trong tốc độ bộ nhớ. MEV xấu cũng có thể được loại bỏ.
4.3.2 Giải pháp 2: Hệ thống chứng minh lai
Các hệ thống bằng chứng kết hợp, đặc biệt là các hệ thống sử dụng bằng chứng ZK kết hợp với các bản tổng hợp lạc quan, cải thiện đáng kể tính hữu hạn của các giao dịch blockchain bằng cách giảm thời gian cần thiết để xác minh kết luận. Các bản tổng hợp lạc quan (chẳng hạn như các bản tổng hợp được sử dụng trong Ngăn xếp OP của Optimism) về cơ bản dựa trên giả định rằng một giao dịch là hợp lệ trừ khi bị thách thức. Điều này khiến cho việc tranh chấp hoặc khiếu nại trở nên cần thiết để tranh chấp các giao dịch có khả năng không hợp lệ. Tuy nhiên, giai đoạn thử thách này dẫn đến sự chậm trễ trong quá trình hoàn tất giao dịch, vì giai đoạn thử thách phải đủ dài để đảm bảo xác minh đáng tin cậy và hỗ trợ mọi thách thức tiềm ẩn.
Zeth là một trình chứng minh khối ZK được xây dựng trên RISC Zero zkVM hỗ trợ tính hợp lệ tức thì của các giao dịch bằng cách cung cấp bằng chứng mật mã rằng khối giao dịch là chính xác mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về bản thân giao dịch được kiểm tra. Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào khoảng thời gian tranh chấp kéo dài cần thiết cho các lần tổng hợp lạc quan và giảm đáng kể thời gian quyết toán.
Các công cụ như Zeth đảm bảo rằng các cơ chế đặt hàng giao dịch và tính sẵn có của dữ liệu được duy trì một cách đáng tin cậy và tăng hiệu quả của các giải pháp L2 như Optimism bằng cách giảm thời gian thử thách từ vài ngày xuống vài giờ hoặc thậm chí vài phút. Các dự án như ZKM cũng phát triển hệ thống chứng minh lai cho Metis.
5. Nhìn về tương lai—liệu Optimistic Rollup có bị thay thế không?
Theo tôi, Optimistic Rollup sẽ không sớm bị thay thế. Có nhiều cải tiến đang được thực hiện và vì mục đích đơn giản, nó cũng có thể được các hệ sinh thái khác áp dụng. Trong các bài viết sau, tôi sẽ cố gắng đi sâu vào "trạng thái của hệ thống chứng minh ZK", thảo luận về những phát triển gần đây và các bản phát hành sắp tới của nó, đồng thời so sánh với bản tổng hợp lạc quan. Tuy nhiên, việc áp dụng các khuôn khổ như Arbitrum Orbit và OP-Stack đang tăng tốc và tôi hy vọng sẽ có cơ sở hạ tầng và công cụ tốt hơn trong mỗi hệ sinh thái với sự phối hợp tốt hơn giữa chúng.
Một vấn đề tôi thấy trong trường tổng hợp là vấn đề mở rộng. Các dự án L1 như Sei, Sui và Solana đang phát triển cơ sở hạ tầng để cho phép thực hiện giao dịch song song đáng tin cậy và tối ưu hóa cơ sở dữ liệu, nhằm mục đích làm cho blockchain dễ tiếp cận hơn với đại chúng. Bản tổng hợp hiện tại có thể không xử lý được khối lượng giao dịch nhiều như Sui và đạt được kết quả cuối cùng nhanh chóng. Tuy nhiên, với các dự án như Fuel Network, MegaETH và Heiko có thể thực hiện song song, chúng ta có thể mong đợi sẽ sớm thấy những cải thiện về hiệu suất trong không gian tổng hợp.
