Ethereum의 중요한 확장 계획: 낙관적 롤업 상태 보고서(1부)

DAOSquare

特邀专栏作者

2020-02-29 18:50 (UTC+8)

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낙관적 롤업은 가장 유망한 Ethereum Scaling 솔루션으로 간주됩니다.

AI 요약

낙관적 롤업은 가장 유망한 Ethereum Scaling 솔루션으로 간주됩니다.

저자: Daniel Goldman(다니엘 골드만) 프리랜서 소프트웨어 엔지니어, 기술 컨설턴트, 저자

교정: 사무엘

이더리움의 떠오르는 낙관적 롤업 생태계에 대한 기술적 개요

Optimistic Rollerball (Daniel Goldman original, 2020)

다음 보고서는MolochDAO공인 생산,John Adler관련 의견/리뷰를 제공하되 이 기사의 모든 의견은 내 의견을 나타냅니다. 또한 프로그램 평가는 이 보고서 발행 시점(2020년 2월)의 상태에 대한 스냅샷일 뿐입니다. 모든 것이 변하고 있습니다. 너무 약속하지 마세요.

Ethereum Scaling 커뮤니티에 대한 안개--Optimsitc 롤업

여기

Fuel Labs
ANON
Whitehat, Cellani, Lim ( hereby “WCL”)
Pinkiebell
Offchain Labs
Interstate Network
Optimism
IDEX
Celer

딸깍 하는 소리여기차이점을 검토하십시오. 마지막으로 위의 프로젝트가 공간에서 어떻게 역할을 수행할지에 대한 몇 가지 질적 질문을 탐구합니다.

배경 및 이론

좋은 이름에도 불구하고 개방적이고 무허가 블록체인에는 많은 문제가 있습니다: 네트워크의 모든 전체 노드가 표시되어야 하고 시스템에서 처리되는 모든 트랜잭션을 확인해야 합니다. cryptocurrencies의 스케일링 문제에 대해 토론했습니다.

계층 2 프로토콜은 이러한 부담을 완화하는 방법 중 하나입니다. 모든 거래를 검증하는 모든 노드에서 관심 당사자(예: 자신의 자금을 확보하려는 당사자)에 의한 거래의 일부 하위 집합에 대한 로컬 검증으로 이동하여 (어떤 식으로든 형태 또는 형태로) 이 부담을 이동합니다. 중요한 것은 기본 계층의 신뢰할 수 없는 보안 모델을 유지하면서 의존할 필요가 없다는 것입니다.사용자가 실행소프트웨어 이외의 리소스.

데이터 가용성: 해결됨

이더리움 레이어 2 개발의 초기 단계에서 개발자는 기본 레이어의 "검증 오프로드"가 블록체인에서 (확실한) 트랜잭션 데이터를 완전히 격리하는 것이라는 암묵적인 가정하에 운영할 계획이었습니다. (Josh Stark의 2018년 초 기사 참조Making Sense of Ethereum’s Layer 2당시 사고 방식을 이해하기 위해).

암호화폐 프로토콜은 블록 생산자가 시기적절하고 광범위하게 블록을 공유하도록 장려하는 고유한 경제적 속성을 가지고 있습니다(이기적 채굴과 같은 극단적인 경우 제외).selfish-mining edge cases), 블록체인 기본 계층은 "데이터 가용성 엔진"이라고도 합니다. 데이터가 (완전히) 공개되도록 보장하면 데이터가 검증될 수 있고 유효하지 않은 거래가 전달되는 것이 사실상 불가능합니다.

따라서 레이어 2 시나리오에서 데이터가 오프체인에서 완전히 격리된다면 더 이상 이러한 종류의 데이터 가용성을 보장할 수 없습니다. 자료. 따라서 우리는 이 코너 케이스에서 유효하지 않은 상태 업데이트가 발생하지 않도록 어떻게든 확인해야 합니다. 레이어 2 시스템의 경우 데이터 은닉 문제는 항상 가장 어렵고 최악의 경우입니다.

우리의 정의가 충분히 느슨하다면 이 데이터 은닉 문제에 대한 모든 솔루션은 상태 채널과 플라즈마라는 두 가지 광범위한 범주로 그룹화될 수 있습니다.channels and Plasma). 두 당사자가 동일한 채널에 있는 경우 오프체인 데이터 업데이트는 양 당사자가 동의한 후에 진정으로 유효합니다. 따라서 Alice가 Bob의 데이터를 유지하기로 선택하면 Alice는 최신 상태가 되며 데이터를 유지하는 것은 좋지 않습니다. 대조적으로, Plasma는 이러한 상호 합의의 요구 사항이 없습니다. 이는 Plasma에서 사용자가 직접적인 증거가 없는 경우 잘못된 업데이트가 발생할 수 있다는 사실로 직접 연결됩니다. 이 경우에도 Plasma는 사용자가 대화식 챌린지 기간 동안 자산의 소유권을 증명하고 보장하기 위해 필요한 오프체인 데이터를 보유하도록 보장할 수 있습니다.

실질적인 결과 측면에서 상태 채널은 첫 번째 레이어 2 구조가 되었습니다. 사람들이 이해하기 쉽고 상태 채널은 (아마도) 몇 가지 근본적인 연구 문제를 해결하며 비트코인과 이더리움에서 사용되는 상태 채널을 봅니다. 상태 채널에는 일부 특정 응용 프로그램의 요구에 매우 적합한 인스턴트 트랜잭션과 같은 몇 가지 유용한 속성이 있습니다. 보다 일반적인 확장 솔루션이지만 여전히 어느 정도 제한되어 있습니다. 채널은 본질적으로 서로 독립적이며 신뢰할 수 없는 연결은 자본 비효율적이거나 사용 가능한 흐름 경로에 의해 제한됩니다. (나는 ~에 있었다Bitcoin’s Lightning Network관련 제한 사항 및 해결 방법 전략이 게시됩니다. )

여기여기그리고여기간행물은 Plasma Cash와 그 변종의 그럴듯한 진행 상황과 이들이 제기하는 문제를 분석합니다.

플라즈마의 문제로 인해 플라즈마가 사라질 것이라고 생각하는 사람들도 있습니다(declare its demise). 누군가가 (나처럼) 시기상조라고 생각하더라도 플라즈마가 예상보다 더 어렵고 복잡하며 결과적인 공간 속도가 처음에 예상했던 것보다 느리게 전송된다는 것은 의심의 여지가 없습니다. Plasma 지연으로 인해 Ethereum 커뮤니티는 비수탁 사이드 체인과 유사한 것을 갈망합니다. 이 시점에서 연구 및 구현 상태 측면에서 Optimistic Rollup이 등장합니다.

데이터 가용성: 양보

다음과 같은 다양한 이전 제안에서 현재 Optimistic Rollup 구성의 흔적을 찾을 수 있습니다.Shadowchains, Coinwitness, ZK-SNARKS를 사용한 대량 검증(현재불러라 ZK-Rollup),게다가2015년 초 Arbitrum에서 한 학생의 이야기기다리다.

우리가 지금까지 알고 있는 한,John Adler및 Mikerah Quintyne-Collins(일명 ""Bad Crypto Bitch”) 프로토콜 기반을 “합병된 컨센서스”라고 합니다.Merged Consensus블로그 게시물블로그 게시물유사한 원칙이 에 설명되어 있고 낙관적 롤업(이유가 무엇이든)이라는 이름의 낙관적 레이어 2 게임 의미론적 분석에 프레임이 지정되고 확정되었습니다.

Optimitic Rollup은 이전 단락에서 설명한 프레임워크를 사용하여 뒤집습니다. ORU는 데이터 보류에 직면하여 비수탁성을 유지하지 않고 대신 트랜잭션 데이터를 온체인에 게시하도록 직접 요구하는 보다 직접적인 접근 방식을 취합니다. 보다 구체적으로 말하면 Ethereum 노드를 실행하는 모든 사람이 ORU의 상태를 재구성할 수 있도록 충분한 데이터가 온체인에 게시되어야 합니다. 스케일링의 장점은 레이어 1이 데이터를 검색하고 Merkle 트리를 아무 것도 하지 않고 블록 루트로 트리화하기만 하면 된다는 것입니다. (이상적으로) 계산은 레이어 2에서만 수행됩니다. 따라서 트랜잭션 데이터는 콜 데이터로 체인에 게시되고 상태에 저장되지 않으며, 상태 용량 증가와 계산 비용(아마도)이 이더리움 확장의 핵심 병목이기 때문에 성장의 여지가 적지 않습니다.

Plasma와 마찬가지로 기본 계층에서 트랜잭션을 직접 확인할 수 없다는 것은 유효하지 않은 트랜잭션이 있음을 의미합니다. ORU에서 모든 당사자는 유효하지 않은 거래의 업데이트를 목격한 다음 사기 증명을 통해 베이스 레이어에 사기 증명을 제시하고 사기 증명은 사기 블록과 후속 블록 업데이트를 복원합니다. 사기 증거를 제출하지 않고 충분한 시간이 지나면 블록이 결정되고 집계될 수 있으며 해당 블록에서 시작된 인출이 완료될 수 있습니다. 의도적으로 유효하지 않은 블록을 게시하여 커뮤니티에 대한 악의적인 피해를 막기 위해 블록 제출자는 사기가 유효한 것으로 판명될 경우 삭감되는 채권을 게시합니다. 이 사기 방지가 처리되는 정확한 방식은 특정 ORU 구조의 핵심입니다.

Plasma와 비교할 때 ORU는 상대적으로 낮은 확장성이라는 근본적인 단점을 피할 수 없습니다. 체인의 데이터가 ORU 블록의 데이터에 비례한다고 가정하면 ORU 구성은 기본 계층의 최대 데이터 양에 의해 제한됩니다. 그러나 ORU는 다음과 같은 다른 측면에서도 많은 이점을 제공합니다.

스마트 계약에 대한 보다 쉽고 광범위한 지원
임의 지불 단위에 대한 보다 쉬운 지원
무허가 블록 생성
더 간단한 게임 종료 메커니즘
비교적 간단한 조작

예상한 대로 위의 요소도 서로 다른 ORU 구조에서 절충해야 합니다. (ORU 뒤에 무엇이 있는지에 대한 자세한 내용은 John Adler의 "The Why’s of Optimistic Rollup”。）

프로젝트 개요 프로젝트 개요

Link to spreadsheet

이 보고서는 ORU 디자인 패턴을 사용하는 9개의 프로젝트를 인터뷰했으며, 그 중 하나는 게시할 때 의사 익명(이하 "ANON"이라고 함)을 유지하기로 선택했습니다.

낙관적 롤업 범위에 있는 프로젝트만 고려됩니다. 즉, "사기 증거가 제출되지 않는 한 또는 제출될 때까지 가정이 유효하다"는 일종의 가정을 포함하여 모두 "낙관적"이어야 합니다(즉,ZK-rollup) 그리고 "롤업"을 포함합니다. 즉, 모든 관찰자가 상태를 재구성하고 무효(즉, 플라즈마가 아님)를 감지할 수 있도록 충분한 데이터가 온체인에 게시됩니다. 논의된 대부분의 프로젝트는 IDEX 2.0을 제외하고는 이러한 매개변수를 엄격하게 준수합니다. 자세한 내용은 아래에서 설명합니다. Matic, LeapDAO 및 Cryptoeconomics Lab을 포함하여 Plasma 또는 Plasma 인접 빌드에서 작업하는 다양한 기타 프로젝트가 ORU 연구 초기 단계에 있습니다.

스마트 계약 지원 및 사기 방지 상호 작용

ORU 프로젝트 간의 핵심 차이점은 스마트 계약 스크립트를 지원하는 정도와 필요한 검증 및 사기 증거의 특성입니다. 이번 설문 조사에서 조사한 9개 프로젝트 중 5개 프로젝트는 롤업에서 이더리움 가상 머신의 완전한 기능을 실현했으며 롤업 사이드 체인에는 솔리디티 스마트 계약 지원이 있으며 지원 수준은 (대략) 동일합니다. 이더리움 기본 계층 스마트 계약 지원은 비슷하지만 나머지 프로젝트는 더 제한적이고 제한된 기능을 지원하는 경향이 있습니다.

대체로 스마트 계약 기능 자체를 넘어 전체 EVM을 지원하면 롤업과 메인 체인 간의 기술적 일관성이 보장되고 인프라 도구와의 보다 쉬운 통합이 보장되며 Layer1에서 Solidity로 컴파일된 스마트 계약에 익숙한 개발자의 전환이 쉬워집니다. 반대로, 보다 제한적이고 제한적인 기능을 선호하는 프로젝트에는 다음과 같은 이점이 있습니다. 더 저렴하거나 더 적은 사기 증거, 더 쉬운 확인, 특정 사용자를 위한 간단한 최적화 및 일반적인 단순화.

연구/토론을 위한 열린 주제