แผนการขยายที่สำคัญของ Ethereum: รายงานสถานะการยกเลิกในแง่ดี (กลาง)

ทำ EVM ให้สมบูรณ์: เครื่องเสมือนเลเยอร์ 2

เพื่อให้การคำนวณสัญญาอัจฉริยะเลเยอร์ 2 ยังคงไม่ไว้วางใจ จะต้องมีทางเลือกอื่นในการดำเนินการคำนวณดังกล่าวที่เลเยอร์ 1 ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง จะเห็นได้ว่า ORU รองรับ EVM ที่สมบูรณ์ และเลเยอร์ 2 ต้องการเครื่องเสมือนของตัวเอง ซึ่งสามารถดำเนินการได้ในเลเยอร์พื้นฐานของ EVM และการสร้างและใช้งานประสิทธิภาพสูงสำหรับสิ่งนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย กล่าวโดยสรุปก็คือ EVM ไม่ได้ออกแบบมาให้ทำงานด้วยตัวมันเอง สามารถดาวน์โหลดได้จากEIPอ่านเกี่ยวกับความท้าทายเหล่านี้ได้ใน ซึ่งกล่าวถึงความเป็นไปได้ในการปรับเปลี่ยน EVM เพื่อรวมฟังก์ชันนี้โดยตรง และภาพรวมของ Kelvin Fitcher เกี่ยวกับปัญหานี้ใน Plamsa。 

ดังนั้นโครงการ EVM ทั้งห้าโครงการจึงสร้าง EVM เวอร์ชันที่แก้ไขแล้วสำหรับการใช้งานเลเยอร์ 2 ของตนเอง เพื่อให้มั่นใจถึงการพิสูจน์การฉ้อโกงที่เชื่อถือได้และคาดการณ์ได้ การดำเนินการของ VM จะต้องกำหนดขึ้นได้ นั่นคือ ในเวลาของการพิสูจน์ จะต้องสามารถจำลองสถานการณ์ที่ค้นพบการฉ้อโกงในตอนแรกได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น การดำเนินการที่ไม่ได้กำหนดจะต้องได้รับการแก้ไขหรือลบออกทั้งหมด เช่น การตรวจสอบความสูงของบล็อก ความยาก และการประทับเวลา ในทำนองเดียวกัน opcodes สำหรับการสร้างหรือทำลายสัญญาก็จำเป็นต้องลบออกเช่นกัน เนื่องจากตรรกะนี้มีความพิเศษ ดังนั้นสัญญาเลเยอร์ 1 บน ORU อาจต้องมีการแก้ไขโค้ด Solidity เล็กน้อยก่อนที่จะปรับใช้กับเชน ORU

หลักฐานการฉ้อโกง

ORU EVM เต็มรูปแบบทั้งหมดมีความเหมือนกันพื้นฐานบางอย่างในการอำนวยความสะดวกในการพิสูจน์การฉ้อโกง: สถานะของห่วงโซ่ ORU จะถูกจัดเรียงและคอมมิตเป็นระยะ เช่นเดียวกับแฮชของการดำเนินการคำนวณ รวมถึงการดำเนินการเปลี่ยนสถานะ (ในแนวทางปฏิบัติทั้งหมด ความรับผิดชอบในการสร้างและตรวจสอบ state-root จะตกอยู่กับผู้ดำเนินการ ไม่ใช่ผู้ใช้) หลักฐานการฉ้อโกงใช้ข้อมูลนี้ในบางส่วนเพื่อแสดงให้เห็นว่าขั้นตอนที่ส่งมาไม่ได้แปลงสถานะเริ่มต้นเป็นสถานะสุดท้ายอย่างถูกต้อง

ข้อแตกต่างหลักในแนวปฏิบัติ EVM เต็มรูปแบบคือวิธีที่พวกเขาจัดการกับหลักฐานการฉ้อโกงเหล่านี้แบบโต้ตอบ โดยพื้นฐานแล้ว ORU จะต้องมีข้อมูลการโทรที่เพียงพอเพื่อให้สามารถตรวจจับพฤติกรรมการฉ้อโกงได้ทันทีและได้รับความเห็นพ้องต้องกันจากห่วงโซ่หลักในที่สุด อย่างไรก็ตาม กระบวนการในการดำเนินการพิสูจน์การฉ้อโกงนี้แตกต่างกันไปในแต่ละการก่อสร้าง

ในแผนการพิสูจน์การฉ้อโกงแบบรอบเดียว (บางครั้งเรียกอย่างสับสนว่า "ไม่โต้ตอบ") การฉ้อโกงสามารถพิสูจน์ได้เสมอในธุรกรรมเดียวหรือหลายธุรกรรมโดยฝ่ายเดียว ข้อได้เปรียบของสิ่งนี้คือข้อพิพาทสามารถ "แก้ไข" ได้ทันที ไม่มีปัจจัยที่ยุ่งยาก ดังนั้นผู้พิสูจน์ที่ฉ้อฉลจึงไม่จำเป็นต้องผูกมัด และดำเนินการได้ง่าย การฉ้อโกงเป็นสิ่งที่เห็นได้ชัดในการพิสูจน์การฉ้อโกงหลายรอบ แต่ต้องมีขั้นตอนการโต้ตอบหลายขั้นตอนระหว่างผู้พิสูจน์การฉ้อโกงและผู้ผลิตบล็อก ข้อดีของสิ่งนี้คือต้นทุนก๊าซต่ำกว่า (ในบางกรณีอาจต่ำกว่า) และต้นทุนข้อมูลในห่วงโซ่อาจต่ำกว่าด้วย

หลักฐานการฉ้อโกงรอบเดียว

ORU ของ Nutberry, Optimism และ Celer ล้วนรองรับการพิสูจน์การฉ้อโกงแบบรอบเดียว สิ่งนี้กำหนดให้ธุรกรรมทุกรายการต้องผูกมัดกับรูทหลังสถานะซีเรียลไลซ์ ในแบบจำลองของ Optimism นั้น Celer ได้รับผลกระทบโดยตรงเช่นกัน และหากตรวจพบการฉ้อโกง ผู้พิสูจน์การฉ้อโกงจะเผยแพร่สถานะเริ่มต้นของธุรกรรมและเวลา (สล็อต) ของสถานะสุดท้าย และปล่อยให้เชนหลักดำเนินการธุรกรรมอย่างเต็มที่ (โฟลว์นี้คล้ายกับไคลเอนต์ไร้สัญชาติที่ใช้ในการตรวจสอบบล็อค Ethereumstateless clientรุ่นใกล้เคียงกันมาก) ตามหลักการแล้ว ธุรกรรมต้องการเวลาสถานะ (สล็อต) เพียงเล็กน้อยเท่านั้นในการพิสูจน์ว่าเป็นการฉ้อโกง แต่โดยหลักการแล้วการทำธุรกรรมอาจต้องอ่านข้อมูลของรัฐจำนวนมาก หากหลักฐานการฉ้อฉลเป็นข้อมูลและ/หรือต้องใช้การคำนวณสูงและยากต่อการใส่ในบล็อกเชนหลัก Optimism สามารถแบ่งการพิสูจน์ออกเป็นหลายธุรกรรม (โปรดทราบว่าธุรกรรมเหล่านี้ยังคงส่งโดยผู้พิสูจน์การฉ้อโกง ดังนั้น จากความหมาย ขั้นตอนพิเศษนี้ไม่ถือว่าเป็น "แบบโต้ตอบ")

วิธีการของ Nutberry นั้นคล้ายกัน แต่ใช้ "การคำนวณแบบ gated (gated computing)” โมเดลเพื่อดำเนินการตามสัญญา สัญญาอัจฉริยะได้รับการแพตช์เพื่อรวมจุดตรวจสอบ ในโมเดลนี้ ธุรกรรมกระทำกับรากสถานะระดับกลางที่ละเอียดมากขึ้น อาจต้องใช้ข้อมูลมากขึ้น

พิสูจน์การทุจริตหลายรอบ

ผู้พิสูจน์จำเป็นต้องโต้ตอบกับผู้พิสูจน์การฉ้อโกงในหลายขั้นตอนเพื่อตัดสินใจว่าการพิสูจน์การฉ้อโกงหลายรอบนั้นเป็นความจริงหรือไม่ กุญแจสำคัญตามที่กำหนดโดย ORU คือการเผยแพร่ข้อมูลที่เพียงพอที่ผู้เข้าร่วมหรือผู้สังเกตการณ์ที่ซื่อสัตย์สามารถระบุได้ตั้งแต่เริ่มแรกว่าฝ่ายใดพูดความจริง ซึ่งจะเป็นการทำนายผลลัพธ์ของช่วงเวลาท้าทาย

ในกรณีของ Interstate One ธุรกรรมจะมีสถานะรูท และ Merkle root จะถูกส่งไปยังขั้นตอนการดำเนินการที่สอดคล้องกันเมื่อทำการเผยแพร่ แทนที่จะส่งไปยังขั้นตอนนั้น ในแง่หนึ่ง การส่งนี้เป็นข้อสันนิษฐาน "ในแง่ดี" รอง เฉพาะเมื่อผู้ตรวจสอบถามคำถามเท่านั้น เจ้าหน้าที่ดำเนินการจะโพสต์ชุดข้อความ EVM ในข้อมูลการโทร ซึ่งผู้ตรวจสอบสามารถใช้เพื่อพิสูจน์การฉ้อโกงโดยสังเขป ในกรณีที่แย่ที่สุด กระบวนการนี้ใช้เวลาทั้งหมด 3 รอบ และต้องใช้ข้อมูลการโทรเชิงเส้นตามจำนวนขั้นตอนในการทำธุรกรรมที่เกี่ยวข้อง (เทียบกับการพิสูจน์การฉ้อโกงแบบรอบเดียวที่ต้องใช้ข้อมูลเชิงเส้นในทุกกรณี)

ความล้ำสมัยในการเพิ่มประสิทธิภาพการโต้ตอบคือ Arbitrum Rollup ของ Offchain Labs ซึ่งลดรอยเท้าบนเครือข่ายให้เหลือน้อยที่สุด ด้วยอนุญาโตตุลาการ เฉพาะการบล็อก ไม่ใช่การทำธุรกรรม จำเป็นต้องผูกมัดกับรากของรัฐ เช่นเดียวกับอินเตอร์สเตต สิ่งเหล่านี้รวมถึงการคำนวณคอมมิตแฮชด้วย หากสองฝ่ายทำการอ้างสิทธิ์ที่ขัดแย้งกัน พวกเขาเข้าสู่ข้อพิพาทที่พวกเขาค้นหาขั้นตอนการคำนวณเดียวที่ดำเนินการไม่ถูกต้องแบบโต้ตอบ (หากมีการฉ้อโกง อย่างน้อยต้องมีขั้นตอนที่ไม่ถูกต้องอย่างน้อยหนึ่งขั้นตอนในหลักการ)

พวกเขาทำสิ่งนี้โดยการค้นหาแบบไบนารีที่มีประสิทธิภาพในสแต็กจนกว่าการฉ้อโกงจะถูกแยกออก กล่าวคือ ผู้พิสูจน์การฉ้อโกงเดินผ่านสแต็ก ขอสถานะแฮชที่จุดกึ่งกลาง จากนั้นแบ่งครึ่งสแต็กและทำซ้ำครึ่งหนึ่งที่ทราบว่าไม่ถูกต้อง กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำๆ จนกว่าจะเหลือการดำเนินการที่ไม่ถูกต้องเพียงรายการเดียว จากนั้นจึงดำเนินการแบบออนไลน์ ดังนั้น ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด กระบวนการนี้ต้องการ (n) ขั้นตอนการบันทึก (โดยที่ n คือจำนวนของตัวถูกดำเนินการ) และต้องใช้การคำนวณเลเยอร์ 1 น้อยที่สุด

คุณสมบัติที่น่าประหลาดใจของแนวทางนี้คือไม่จำเป็นต้องระงับส่วนที่เหลือของระบบแม้ว่าจะมีข้อพิพาทเกิดขึ้นก็ตาม ผู้ใช้และผู้ผลิตบล็อกสามารถทำธุรกรรมต่อไปได้ตามปกติ "การโต้เถียง" สามารถคิดได้ว่าเป็นกิ่งก้านของต้นไม้แห่งความเป็นไปได้ ผู้ใช้ที่ซื่อสัตย์สามารถตรวจสอบและตัดสินว่าฝ่ายใดมีความซื่อสัตย์ และสร้างจากสิ่งนั้นเพื่อดูว่าข้อพิพาทจะได้รับการแก้ไขอย่างไรในท้ายที่สุด ดังนั้นระยะเวลาของข้อพิพาทจึงไม่ทำให้ส่วนที่เหลือของระบบล่าช้า สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่How Arbitrum Rollup Works。

การยกเลิกเฉพาะแอปพลิเคชัน

โครงการ ORU รองรับการทำงานที่จำกัดมากขึ้น ในขณะที่พยายามเพิ่มประสิทธิภาพตามกรณีการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น: การชำระเงินด้วยโทเค็น การแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจ การชำระเงินส่วนตัว และการย้ายข้อมูลจำนวนมาก แต่ละโปรโตคอลทั้งสี่มีความแตกต่างกันและจะถูกสำรวจแยกกัน

เชื้อเพลิง ("Bitcoin บน Blockchain")

Fuel กำลังใช้ ORU sidechain ที่เน้นการชำระเงินเป็นหลัก UTXO โดยมีรูปแบบข้อมูลที่คล้ายกับ Bitcoin การออกแบบนี้จำเป็นต้องสร้างความสมดุลให้กับคุณสมบัติสัญญาอัจฉริยะบางประการ เพื่อสนับสนุนความเรียบง่าย การตรวจสอบที่ถูกกว่า และการพิสูจน์การฉ้อโกง ในความเป็นจริง ความคิดมากมายเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนเชื้อเพลิงกับ EVM ORU เต็มรูปแบบนั้นคล้ายกับการแลกเปลี่ยนระหว่าง Bitcoin กับ Ethereum

เช่นเดียวกับ Bitcoin สถานะของ Fuel chain ถูกกำหนดโดยปริยายว่าเป็นการรวบรวมผลลัพธ์ของธุรกรรมที่ไม่ได้ใช้ทั้งหมด ไม่จำเป็นต้องทำการซีเรียลสถานะรูท แบบจำลองที่สนับสนุนการพิสูจน์การฉ้อโกงโดยย่อกับ Greg Maxwell ในปี 2014Greg Maxwell in 2014โมเดลเดิมที่เสนอสำหรับ Bitcoin นั้นคล้ายกัน (และพบอีกครั้งในปี 2019 โดย John Adler เพียงผู้เดียวand independently rediscovered by John Adler in 2019) ธุรกรรมจะคล้ายกับธุรกรรม Bitcoin แต่มีฟิลด์ข้อมูลเพิ่มเติมที่ระบุตำแหน่งที่แต่ละอินพุตได้รับการประมวลผล ด้วยพื้นที่ข้อมูลนี้ สามารถใช้หลักฐานการรวมหนึ่งหรือสองรายการเพื่อพิสูจน์ทุกกรณีของการฉ้อโกง (การโจมตีการใช้จ่ายซ้ำซ้อน การป้อนข้อมูลปลอม ฯลฯ) ในรอบเดียว นอกเหนือจากการพิสูจน์การฉ้อโกงที่มีต้นทุนต่ำแล้ว รุ่น UTXO ยังรับประกันประสิทธิภาพการยืนยันที่สูงกว่า - รูปแบบการเข้าถึงสถานะและการขนานที่ดีกว่า (เทียบกับการดำเนินการ EVM การตรวจสอบที่ทำพร้อมกัน)

ที่นี่ที่นี่）。

ZK-Optimistic-Rollup ของ ANON ("ZCash บนบล็อกเชน")

ที่นี่ที่นี่); การอ้างสิทธิ์ของกองทุนอยู่ในรูปแบบของ "การออก" แบบ UTXO การชำระเงินส่งผลให้เกิดการออกใหม่และสร้าง "nullifiers" ที่บันทึกว่าการออกนั้นใช้เพื่อป้องกันการใช้จ่ายซ้ำซ้อนในอนาคต การทำธุรกรรมยังรวมถึง ZK-SNARK ที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นไปตามเงื่อนไขความถูกต้องทั้งหมดโดยไม่ต้องเปิดเผยรายละเอียดใด ๆ ต่อผู้สังเกตการณ์

เพื่อรักษาหลักฐานการฉ้อโกงที่รวบรัด ZK-ORU มีคุณสมบัติที่ไม่พบใน ZCash: การแจ้งการเพิกถอนจะถูกจัดเก็บไว้ในแผนผัง Merkle แบบกระจายและอัปเดตด้วยบล็อก ORU ใหม่แต่ละบล็อก ทำให้ง่ายต่อการพิสูจน์การเป็นสมาชิก (สัญญาผูกมัด) และไม่ใช่สมาชิก (ไม่มีสัญญาผูกมัด) เช่นเดียวกับ ORU อื่นๆ การคำนวณจะล่าช้าในแง่ดี รวมถึงการตรวจสอบตัว SNARKS เองด้วย ทุกกรณีของการฉ้อโกง รวมถึง SNARK ที่ไม่ถูกต้อง สามารถพิสูจน์ได้ในขั้นตอนเดียว

โปรดทราบว่าภาระในการสร้าง SNARK นั้นตกอยู่กับผู้ใช้ ANON คาดว่าลูกค้าจะใช้เวลา 10-30 วินาทีในการสร้าง SNARK

(โปรดทราบว่าแม้จะมีชื่อและส่วนประกอบคล้ายกัน แต่จริงๆ แล้ว ZK-Optimistic-Rollup แตกต่างจาก ZK-Rollup ตรงที่ไม่จำเป็นต้องให้การปกป้องความเป็นส่วนตัว ไม่ใช้หลักฐานการฉ้อโกง และใช้ SNARK ที่ผู้ประกอบการสร้างขึ้นเพื่อพิสูจน์ความถูกต้อง ยินดีต้อนรับ เป็นสกุลเงินดิจิทัล)

ORU Hub ของ WCL

การดำเนินการ ORU นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นมาตรฐานสำหรับธุรกรรมแบบชุดระหว่างกลุ่มการสั่งสม และเป็นวิธีสำหรับผู้ใช้ในการโยกย้ายเงินโดยสมัครใจเพื่ออัปเกรดสัญญา

การดำเนินการนั้นเป็นเครือข่ายการชำระเงินที่อิงตามบัญชีเท่านั้น ซึ่งเหมือนกับ Fuel ที่ให้หลักฐานการฉ้อโกงในราคาถูกและการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล จุดประสงค์หลักของการก่อสร้างนี้คือการสร้างสถาปัตยกรรมมาตรฐานเพื่อให้สามารถโอนโดยตรงระหว่างเชนต่างๆ เช่น โดยไม่ต้องถอนเงินจากเชนหนึ่งและฝากซ้ำไปยังเชนอื่น สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการสนับสนุนการฝากเป็นชุดและสร้างการเชื่อมต่อข้ามทิศทางเดียวระหว่างโซ่ ทันทีที่ผู้ตรวจสอบในเชนปลายทางตรวจพบการฉ้อโกงในเชนต้นทาง การชำระเงินจะถือเป็นที่สิ้นสุดโดยไม่มีความล่าช้าเพิ่มเติม ซึ่งสอดคล้องกับการวิจัยเกี่ยวกับการสื่อสารข้ามชาร์ด ETH 2.0ETH 2.0 cross shard communicationตรรกะจะคล้ายกัน

ในขณะที่กรณีการใช้งานหลักที่วางแผนไว้คือความสามารถในการอัปเกรด กรณีการใช้งานอื่นๆ ที่เป็นไปได้สำหรับกลไกนี้คือการย้ายข้อมูลระหว่างห่วงโซ่การยกเลิกแบบสดที่แยกจากกัน แตกต่าง และเราจำเป็นต้องทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรโตคอลที่แม่นยำสำหรับการโยกย้ายระหว่างสายโซ่และสายมาตรฐานที่ต้องได้รับการยืนยันนั้นยังไม่เปิดเผยต่อสาธารณะ และจะเชื่อมโยงที่นี่ในอนาคต

IDEX 2.0

คุณลักษณะเฉพาะของ IDEX คือพวกเขาใช้ ORU เป็นเวอร์ชันส่วนขยายที่ดีที่สุดของโปรเจ็กต์ที่ถูกนำไปใช้งานจริง สัญญา IDEX กำลังทำงานบนเครือข่ายหลัก สถานะโมดูลที่ใช้โดยสัญญา IDEX (state) มากกว่าแอปพลิเคชัน Ethereum อื่น ๆ

ห่วงโซ่การยกเลิกของ IDEX 2.0 รองรับฟังก์ชันการแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจของคำสั่งการลงทะเบียน และสร้างขึ้นจากกรณีการใช้งานเฉพาะนี้ เชนมีหน้าที่ดำเนินการตามคำสั่ง รักษายอดคงเหลือของผู้ใช้ อนุญาตให้มีการตั้งค่าเพื่อใช้งานฟังก์ชันอื่นๆ เช่น ประเภทคำสั่งขั้นสูง เครื่องมือการซื้อขายอัตโนมัติ เป็นต้น

เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องใน ORU ของ IDEX ต้องมีโทเค็น IDEX ผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่งใบเสร็จรับเงินที่ยืนยันการบล็อกที่เผยแพร่และได้รับรางวัลและ/หรือการลงโทษตามลายเซ็นของพวกเขาบนบล็อกที่ถูกต้องและการออกหลักฐานการฉ้อโกงที่ถูกต้อง (หากพวกเขาเลือกที่จะยอมรับการตรวจสอบ "ความเสี่ยง" เต็มรูปแบบ) รางวัลจะจ่ายโดยใช้ส่วนหนึ่งของค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมและโทเค็นของตัวเอง (การวิเคราะห์แบบจำลองเศรษฐกิจ crypto อยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูเอกสารทางเทคนิค IDEX 2.0DEX 2.0 whitepaper）。

ในโปรโตคอล ผู้ผลิตบล็อกจะอัปโหลด Merkle root ของบล็อกเป็นอินพุตเริ่มต้นเท่านั้น และเผยแพร่เนื้อหาบล็อกไปยังข้อมูลการโทรเมื่อถูกท้าทายเท่านั้น เนื่องจากไม่สามารถรับประกันความพร้อมใช้งานของข้อมูลการบล็อกการยกเลิกบนเครือข่ายได้ สิ่งนี้จึงไม่เหมาะกับคำจำกัดความของ "การรวมผลในแง่ดี" ด้านบน อันที่จริง พวกเขาเรียกว่า "การยกเลิกที่เพิ่มประสิทธิภาพOptimized Optimistic Rollupจะมีขั้นตอนเพิ่มเติมหรือสองขั้นตอนในการพิสูจน์การฉ้อโกง ความน่าเชื่อถือ / ความปลอดภัยของแนวทางนี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

ผู้แต่ง: Daniel Goldman (แดเนียล โกลด์แมน) วิศวกรซอฟต์แวร์อิสระ ที่ปรึกษาด้านเทคนิค ผู้เขียน

พิสูจน์อักษร: ซามูเอล

พิสูจน์อักษร: ซามูเอล