giới thiệu nền

giới thiệu nền

Từ việc tạo ra Bitcoin cho đến sự xuất hiện của trò chơi Crypto Kitties trên mạng Ethereum. Phần bị chỉ trích nhiều nhất trong các dự án chuỗi công cộng chính thống là TPS (Giao dịch trên giây) thấp. TPS của Ethereum vào khoảng 15 hoàn toàn không thể cung cấp hỗ trợ thời gian thực và ổn định cho hầu hết các ứng dụng, điều này hoàn toàn trái ngược với ngành công nghiệp Internet hiện tại thường yêu cầu hàng chục nghìn TPS. Nhiều người thậm chí còn nghĩ rằng chuỗi công khai sẽ "không khả dụng" trong một thời gian dài. Tuy nhiên, những người đam mê chuỗi công khai sẽ không dừng lại vì khó khăn.

tiêu đề phụ

So sánh các giải pháp chủ đạo

Đối với Ethereum, trong vài năm qua, các đề xuất mở rộng Ethereum đã mọc lên như nấm, tạo thành một tình huống tranh chấp giữa hàng trăm trường phái tư tưởng. Đề án chủ đạo của nó như sau:

1. Mở rộng trên chuỗi:

Công nghệ sharding: Từ sharding ban đầu bắt nguồn từ thuật ngữ cơ sở dữ liệu, có nghĩa là một cơ sở dữ liệu lớn được chia thành nhiều phần nhỏ hơn và dễ quản lý hơn, để đạt được sự tương tác hiệu quả hơn.

Blockchain sharding đề cập đến việc sharding một mạng blockchain để tăng khả năng mở rộng của nó. Theo thông số kỹ thuật mới nhất của Ethereum 2.0, chuỗi khối Ethereum sẽ được chia thành 1024 chuỗi phân đoạn, điều đó cũng có nghĩa là TPS của Ethereum sẽ tăng hơn 1000 lần. Tuy nhiên, giải pháp Sharding hiện tại vẫn còn thiếu sót trong giao tiếp giữa các phân đoạn, phát hiện gian lận, phân bổ ngẫu nhiên và bảo mật bầu cử.

2. Mở rộng ngoài chuỗi:

Kênh trạng thái: Đề cập đến công nghệ "ngoài chuỗi" để thực hiện các giao dịch và cập nhật trạng thái khác.

Tuy nhiên, các giao dịch xảy ra trong kênh trạng thái vẫn duy trì mức độ bảo mật cao và không thay đổi. Nếu xảy ra sự cố, chúng tôi vẫn có thể hoàn nguyên về phiên bản ổn định được xác định trong giao dịch trực tuyến.

Công nghệ chuỗi bên: Chuỗi bên là một chuỗi song song với chuỗi chính và trình xác minh trên chuỗi bên gửi trạng thái mới nhất của chuỗi tới hợp đồng thông minh trên chuỗi chính, đây là một loại hệ thống tiếp tục phát triển. Sidechains thường sử dụng các thuật toán đồng thuận hiệu quả như PoA (Proof-of-Authority) và PoS (Proof of Stake). Ưu điểm của nó là mã và dữ liệu độc lập với chuỗi chính và sẽ không làm tăng gánh nặng cho chuỗi chính. Nhược điểm là tính bảo mật của nó yếu, không đủ tập trung và không thể cung cấp khả năng chống kiểm duyệt, tính hữu hạn và quyền sở hữu vốn bảo đảm.

• Công nghệ Rollup: Đúng như tên gọi, nó là tổng hợp một loạt các cuộn giao dịch (Rollup) thành một giao dịch và tất cả các nút nhận giao dịch này chỉ xác minh kết quả thực hiện chứ không phải logic. Do đó, phí Gas cần thiết cho các giao dịch Rollup sẽ nhỏ hơn nhiều so với tổng phí Gas của giao dịch và TPS cũng sẽ tăng lên.

• Các công nghệ Rollup chính có thể được chia thành hai loại:



ZkRollup: Giải pháp mở rộng Lớp 2 dựa trên bằng chứng không có kiến ​​thức, sử dụng phương pháp xác minh tính hợp lệ (VP). Theo mặc định, tất cả các giao dịch đều không trung thực và sẽ chỉ được chấp nhận nếu chúng vượt qua quy trình xác minh tính hợp lệ. ZkRollup thực hiện các phép tính phức tạp và tạo bằng chứng ngoài chuỗi, xác minh bằng chứng trên chuỗi và lưu trữ một số dữ liệu để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu.

Rollup lạc quan: Giao thức Rollup lạc quan áp dụng phương pháp chứng minh gian lận, nghĩa là nó duy trì thái độ lạc quan đối với tất cả các khối Rollup được phát hành trên chuỗi và giả định rằng chúng hợp lệ và nó chỉ cung cấp bằng chứng trong trường hợp gian lận.

Ưu điểm của Optimistic Rollup là nó có thể ghép liền mạch hợp đồng solidity trên Layer1 gốc với Layer2, từ đó tối đa hóa kinh nghiệm nghiên cứu và phát triển của các kỹ thuật viên.

Giải pháp plasma: thiết lập chuỗi con thông qua hợp đồng thông minh và cây Merkel. Mỗi chuỗi con là một hợp đồng thông minh có thể tùy chỉnh. Các chuỗi con cùng tồn tại và hoạt động độc lập, nhờ đó giảm đáng kể áp lực TPS của chuỗi chính.

Chúng tôi so sánh các giải pháp và đây là kết quả:

Cơ chế Rollup hiện được coi là phương pháp mở rộng hứa hẹn nhất.Trong số hai giải pháp Rollup chính, vấn đề cốt lõi là làm thế nào để xác minh tính xác thực của các giao dịch Rollup.

• Bản tổng hợp lạc quan và Bản tổng hợp ZK sử dụng các logic tư duy khác nhau. Cái trước tin tưởng một cách lạc quan vào tính xác thực của giao dịch, trong khi cái sau không tin vào điều đó một cách bi quan. Do đó, việc tạo ra bằng chứng không có kiến ​​thức xuất phát từ việc chứng minh sự vô tội.

• So sánh thì ưu nhược điểm của 2 loại như sau:

Ưu điểm của ZkRollup nằm ở mức độ phân quyền cao và hiệu quả xác minh cao.. Nhược điểm là quá trình tạo và đóng gói bằng chứng zero-knowledge rất phức tạp, khó tương thích với EVM và khó triển khai.

Sau đây chủ yếu giới thiệu hai giải pháp chính của Optimistic Rollup, Optimism và Arbitrum.

tiêu đề phụ

Lạc quan và Arbitrum

Trước tiên, chúng ta hãy xem quy trình của lược đồ Tổng hợp Lạc quan:

Quy trình cơ bản của Optimism và Arbitrum giống như mô tả ở trên.Nói một cách thẳng thắn: Việc giải quyết tranh chấp của Optimism phụ thuộc nhiều vào Máy ảo Ethereum (EVM) hơn là Arbitrum. Khi ai đó gửi thử thách trên Lạc quan, các giao dịch được đề cập sẽ được chạy lại qua EVM.

Ngược lại, Arbitrum sử dụng quy trình giải quyết tranh chấp ngoài chuỗi để giảm việc chia đôi tranh chấp thành một bước duy nhất trong giao dịch. Sau đó, giao thức sẽ gửi xác nhận một bước này (chứ không phải toàn bộ giao dịch) tới EVM để xác minh lần cuối.

• Do đó, về mặt khái niệm, quy trình giải quyết tranh chấp của Optimism đơn giản hơn nhiều so với của Arbitrum. Nhưng Arbitrum giảm đáng kể áp lực xác minh đối với chuỗi.

• Kiến trúc tổng thể của Arbitrum như sau:

• Vì Arbitrum là một giải pháp mở rộng cho Ethereum, nên kiến ​​trúc Arbitrum tồn tại một phần trên Layer1 và một phần trên Layer2;

• Thành phần Arbitrum tồn tại trên Lớp 1 là EthBridge, là một tập hợp các hợp đồng Ethereum;

• EthBridge chịu trách nhiệm phân xử thỏa thuận Arbitrum Rollup và duy trì hộp thư đến và hộp thư đi của chuỗi;

• Hộp thư đến và hộp thư đi của chuỗi cho phép người dùng, hợp đồng Lớp 1 và các nút đầy đủ gửi các giao dịch của họ đến chuỗi và quan sát kết quả của các giao dịch đó;

• Máy ảo Arbitrum là cổng kết nối giữa Lớp 1 và Lớp 2, cũng được tạo bởi EthBridge;

• AVM có thể đọc các đầu vào và thực hiện các phép tính trên các đầu vào đó để tạo ra các đầu ra;

ArbOS chạy trên máy ảo Arbitrum và chịu trách nhiệm đảm bảo việc thực thi các hợp đồng thông minh trên chuỗi Arbitrum;

Quy trình giải quyết tranh chấp của Arbitrum chủ yếu dựa vào thuật toán nhị phân đệ quy ngoài chuỗi. Thuật toán buộc "người khẳng định" và "người thách thức" thu hẹp sự khác biệt bằng cách liên tục phân đôi sự khác biệt và cuối cùng giải quyết sự khác biệt trên Lớp 1. Giải pháp cụ thể như sau:

Mặt khác, sự lạc quan cho phép EVM trực tiếp thực hiện toàn bộ giao dịch, do đó, nó chỉ yêu cầu một vòng tương tác để hoàn thành. Vì lý do này, Tổng số lạc quan thường được gọi là "vòng đơn", trong khi Tổng số Arbitrum là "nhiều vòng". Sự khác biệt lớn nhất giữa hai bên là: Arbitrum mất nhiều thời gian để giải quyết tranh chấp nên thời gian xác nhận cũng lâu hơn. Sự lạc quan cần thực hiện toàn bộ giao dịch và phí Gas cao hơn.

tiêu đề phụ

Eigen - Giải pháp điện toán bảo mật Rollup Layer2

• Đối với máy tính cá nhân, kết quả thông thường là lạc quan. Trong lĩnh vực điện toán riêng tư, một giao dịch cực kỳ phức tạp và rất khó thực hiện giao dịch này ở Lớp 1. Do đó, Arbitrum là lựa chọn tốt hơn trong lĩnh vực điện toán riêng tư, đó là lý do Eigen phát triển dựa trên Arbitrum.

• Eigen Rollup là một giải pháp Rollup kết hợp tương thích với EVM và hỗ trợ thực thi lạc quan cũng như các câu lệnh có thể kiểm chứng.

Thực thi lạc quan: tương tự như dự đoán nhánh CPU (Branch Prediction), giao dịch sẽ được thực hiện trước và người xác minh xác minh tính hợp pháp của giao dịch, phân xử giao dịch tranh chấp thông qua giao thức thách thức;

• Tuyên bố có thể kiểm chứng: Chữ ký TEE và công nghệ bằng chứng không kiến ​​thức được sử dụng để cung cấp bằng chứng không tương tác về tính chính xác của quy trình tính toán và tính toàn vẹn của kết quả.

• Eigen Rollup cung cấp các công nghệ sau dựa trên Arbitrum:

• Bằng chứng về khả năng xác minh quyền riêng tư: Dựa trên sơ đồ bằng chứng tương tác của Arbitrum, Eigen Rollup sử dụng TEE để thực hiện các hướng dẫn vận hành chính về quyền riêng tư, do đó giảm mức tiêu thụ bằng chứng tương tác và cung cấp khả năng bảo vệ quyền riêng tư cho bằng chứng tương tác;