คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการยกเลิก

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจากผู้ที่ชื่นชอบ Ethereum (ID: ethfans)หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจาก

ผู้ที่ชื่นชอบ Ethereum (ID: ethfans)

• ผู้ที่ชื่นชอบ Ethereum (ID: ethfans)

ผู้เขียน: Vitalik แปลและพิสูจน์อักษร: Shengchao & A Jian ทำซ้ำโดย Odaily โดยได้รับอนุญาต

หมายเหตุผู้แปล:

ในข้อความต้นฉบับ Rollup ปรากฏหลายครั้งในรูปแบบเอกพจน์และพหูพจน์ในเวลาเดียวกัน และในการแปล จะกำหนดให้เป็น Rollup โดยอักษรตัวแรกเป็นตัวพิมพ์ใหญ่Rollup มีชื่อเสียงมากในชุมชน Ethereum ปัจจุบัน ในอนาคตอันใกล้ Rollup เป็นทางออกหลักสำหรับ Ethereum เพื่อให้บรรลุการขยายตัว แต่ Rollup คืออะไรกันแน่? คุณจะได้อะไรจากเทคโนโลยีนี้ และคุณจะใช้มันได้อย่างไร? บทความนี้จะพยายามตอบคำถามสำคัญบางข้อ

ความรู้พื้นฐาน: การขยายเลเยอร์ 1 คืออะไร และการขยายเลเยอร์ 2 คืออะไร

วิธีที่สองในการปรับขนาดคือการเปลี่ยนวิธีการใช้บล็อกเชน ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องใส่กิจกรรมทั้งหมดโดยตรงบนห่วงโซ่หลัก blockchain แต่ทำกิจกรรมส่วนใหญ่ในโปรโตคอล "ชั้นสอง" นอกห่วงโซ่หลัก และสร้างใบรับรองเพื่อพิสูจน์กิจกรรมทั้งหมดที่เกิดขึ้นนอกห่วงโซ่ ทั้งหมดปฏิบัติตาม กฎ. สัญญาอัจฉริยะถูกนำไปใช้ในห่วงโซ่หลัก ซึ่งมีเพียงสองงานเท่านั้น: ดำเนินการฝากและถอนเงิน และตรวจสอบหลักฐานข้างต้น มีหลายวิธีในการปรับใช้การพิสูจน์และการตรวจสอบ แต่ทั้งหมดมีคุณสมบัติทั่วไปที่การตรวจสอบการพิสูจน์แบบออนไลน์นั้นมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการทำการคำนวณแบบดิบนอกเครือข่ายแปลภาษาจีน）。

ช่องสถานะเทียบกับพลาสมาและการยกเลิก

มีสามวิธีแก้ปัญหาหลักสำหรับการขยาย Layer 2: state channel, Plasma และ rollup สถานการณ์ทั้งสามแสดงถึงกระบวนทัศน์ที่แตกต่างกันสามแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง ส่วนขยายเลเยอร์ 2 ทั้งหมดจัดอยู่ในสามหมวดหมู่นี้อย่างคร่าว ๆ (มีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับวิธีจัดประเภทโซลูชันที่ประนีประนอม เช่น "validium") (หมายเหตุบรรณาธิการ:https://www.jeffcoleman.ca/state-channels ，statechannels.orgแปลภาษาจีนช่องของรัฐทำงานอย่างไร"ดูสิ่งนี้ด้วย"ลองจินตนาการว่าอลิซให้บริการเชื่อมต่อเครือข่ายแก่บ็อบ เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยน Bob จ่ายให้ Alice $0.001/MB สำหรับการเข้าชมที่สร้างขึ้นทางออนไลน์ Bob ไม่จำเป็นต้องจ่ายค่าธรรมเนียมทั้งหมดสำหรับเชนหลักระดับแรก และทั้งสองฝ่ายใช้โซลูชันระดับสองต่อไปนี้อันดับแรก Bob ฝากเงิน 1 ดอลลาร์ (stablecoin หรือเทียบเท่าใน ETH) ในสัญญาอัจฉริยะ ในการชำระเงินครั้งแรกให้กับอลิซ บ็อบเซ็นชื่อ ก

ใบแจ้งหนี้

(ข้อความนอกเครือข่าย) "ตั๋ว" ระบุว่า "$0.001" และส่งไปยังอลิซ ในการชำระเงินครั้งที่สอง Bob ลงนามในบันทึกอีกฉบับที่ระบุว่า "0.002 ดอลลาร์" และส่งให้อลิซ และอื่น ๆ ทำขั้นตอนนี้ซ้ำสำหรับการชำระเงินแต่ละครั้ง (หมายเหตุของผู้แปล: ผู้เข้าร่วมช่องสถานะจำเป็นต้องเก็บการเปลี่ยนแปลงสถานะล่าสุดเท่านั้น ดังนั้นหลังจากลงนามตั๋วใหม่ ตั๋วก่อนหน้าจะไม่ถูกต้อง) เมื่ออลิซและบ๊อบทำธุรกรรมเสร็จสิ้น อลิซสามารถโพสต์ลายเซ็นของเธอบนแพ็คเกจบิลที่มีค่าที่สุดและเผยแพร่ไปยังเครือข่ายหลัก (ปิดช่องทาง) สัญญาอัจฉริยะจะตรวจสอบลายเซ็นของทั้งอลิซและบ็อบ และหลังจากผ่านการตรวจสอบแล้ว จะจ่ายเงินให้อลิซตามจำนวนที่ระบุบนตั๋วของบ็อบ และคืนจำนวนเงินที่เหลือ หากอลิซ (เนื่องจากการคิดร้ายหรือความล้มเหลวทางเทคนิค) ไม่เต็มใจที่จะปิดช่อง Bob สามารถเริ่มช่วงท้าทายการถอนได้ (เช่น 7 วัน) - หากอลิซไม่สามารถส่งใบเรียกเก็บเงินที่ Bob ชำระภายในระยะเวลานี้ Bob สามารถกลับมาได้ ก่อนหน้า เงินทั้งหมดที่เก็บไว้ในสัญญาอัจฉริยะเทคโนโลยีช่องทางของรัฐมีประสิทธิภาพ: ช่องทางของรัฐทั่วไปสามารถรองรับการชำระเงินแบบสองทาง ใช้สัญญาอัจฉริยะ (เช่น อลิซและบ๊อบลงนามในสัญญาทางการเงินในช่องทาง) และประกอบได้ (หากมีช่องทางเปิดระหว่างอลิซและบ๊อบ Bob นอกจากนี้ยังมีช่องเปิดระหว่างอลิซกับชาร์ลี ดังนั้นอลิซจึงโต้ตอบกับชาร์ลีได้อย่างไม่ไว้วางใจ) แต่บทบาทของแชนเนลมีจำกัด: ไม่สามารถส่งเงินนอกเครือข่ายไปยังผู้ใช้ที่ยังไม่ได้เข้าร่วมแชนเนลได้ ไม่สามารถใช้กับวัตถุที่ไม่มีเจ้าของตรรกะที่ชัดเจน (เช่น Uniswap smart contracts) นอกจากนี้ หากธุรกรรมที่ดำเนินการโดยช่องทางมีความซับซ้อนมากกว่าสถานการณ์ของไมโครเพย์เมนต์ เงินทุนจำนวนมากจำเป็นต้องถูกล็อคในช่องทางพลาสมาทำงานอย่างไรดูเอกสารไวท์เปเปอร์พลาสมาต้นฉบับ Plasma Cash"ในการฝากทรัพย์สินจากห่วงโซ่หลักไปยังห่วงโซ่พลาสมา ผู้ใช้จำเป็นต้องส่งทรัพย์สินในห่วงโซ่หลักไปยังสัญญาอัจฉริยะที่จัดการห่วงโซ่พลาสมา Plasma chain จะกำหนด ID เฉพาะใหม่ (เช่น 537) ให้กับสินทรัพย์ Plasma chain ทุกอันมีตัวดำเนินการ (ซึ่งอาจเป็นตัวแสดงแบบรวมศูนย์หรือควบคุมโดย multisig หรือบางอย่างที่ซับซ้อนกว่าเช่น PoS chain หรือ DPoS chain) ทุกๆ ครั้ง (อาจเป็น 15 วินาที หรือหนึ่งชั่วโมง หรือระยะเวลาเท่าใดก็ได้ในระหว่างนั้น) ผู้ดำเนินการจะสร้าง "แบทช์" ของธุรกรรมของ Plasma chain ทั้งหมด ตัวดำเนินการสร้าง Merkle tree ที่โหนดปลายสุดที่มีดัชนี X หากสินทรัพย์ที่มี ID สินทรัพย์ X มีธุรกรรมในแบทช์นี้ ผู้ดำเนินการเผยแพร่ราก Merkle ของต้นไม้นี้ไปยังห่วงโซ่หลัก ผู้ปฏิบัติงานยังต้องส่ง Merkle fork ของแต่ละดัชนี X ไปยังเจ้าของปัจจุบันของสินทรัพย์นั้นด้วย หากจำเป็นต้องแยกสินทรัพย์ออกจาก Plasma chain ไปยัง main chain ผู้ใช้จำเป็นต้องส่ง Merkle branch ที่สอดคล้องกับธุรกรรมล่าสุดของสินทรัพย์ไปยัง smart contract ของ main chain จากนั้น Smart Contract จะเริ่มช่วงทดสอบ (เช่น 7 วัน) ซึ่งในระหว่างนั้นใครก็ตามสามารถใช้ Merkle fork อื่นเพื่อพิสูจน์ว่า: (i) ผู้ใช้ไม่ได้เป็นเจ้าของสินทรัพย์ ณ เวลาที่ถอน หรือ (ii) ผู้ใช้เป็น เมื่อถึงจุดหนึ่ง ทรัพย์สินถูกส่งไปยังบุคคลอื่น ดังนั้น คำขอถอนเงินจึงเป็นโมฆะ หากไม่มีใครพิสูจน์ได้ว่าการถอนเงินเป็นการฉ้อโกงภายใน 7 วัน ผู้ใช้สามารถรับทรัพย์สินคืนได้สำเร็จ"Plasma นำเสนอบางสิ่งที่แข็งแกร่งกว่าช่องทางของรัฐ: คุณสามารถส่งสินทรัพย์ไปยังผู้ใช้ที่ไม่เคยเข้าร่วมเลเยอร์ 2 และเงินที่ถูกล็อคจะต่ำกว่ามาก แต่สิ่งนี้มาพร้อมกับราคา: ช่องทางของรัฐไม่จำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลใด ๆ ลงในห่วงโซ่หลักเมื่อเป็น "ปกติ" แต่ Plasma ต้องการให้แต่ละห่วงโซ่เผยแพร่ค่าแฮชบนห่วงโซ่หลักทุก ๆ ครั้ง นอกจากนี้ การทำธุรกรรมใน Plasma chain นั้นไม่มีความเร่งด่วน นั่นคือ พวกเขาต้องรอหลักฐานของการทำธุรกรรมเป็นชุด (หรือที่เรียกว่า Plasma block) (นั่นคือ Merkle root value) ที่จะถูกส่งไปยัง main chain

Rollup

นอกจากนี้ ทั้ง Plasma และ state channel มีข้อบกพร่องที่สำคัญ: ทฤษฎีเกมที่เป็นรากฐานของแบบจำลองความปลอดภัยนั้นอาศัยแนวคิดที่ว่าทรัพย์สินที่ควบคุมโดยทั้งสองระบบต้องมีตรรกะเจ้าของ. ตราบเท่าที่เจ้าของเนื้อหาใส่ใจเกี่ยวกับเนื้อหาของตน เมื่อสถานะการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหานั้น "ไม่ถูกต้อง" เจ้าของเนื้อหาจะหาวิธีแสดงว่าการเปลี่ยนแปลงนั้น "ไม่ถูกต้อง" สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับบางแอปพลิเคชัน แต่เป็นปัญหาสำหรับแอปพลิเคชันอื่น ๆ อีกมากมาย (เช่น Uniswap) แนวคิดของการพึ่งพาสมมติฐานขัดแย้งกัน) แม้ว่าสถานะของวัตถุในระบบสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ได้รับความยินยอมจากเจ้าของระบบ (เช่น ในระบบที่ใช้บัญชี ยอดคงเหลือของวัตถุสามารถเพิ่มได้โดยไม่ต้องได้รับความยินยอมจากเจ้าของ) ก็ไม่สามารถใช้งานร่วมกับ Plasma ได้ . ซึ่งหมายความว่าเมื่อปรับใช้พลาสมาหรือช่องสถานะในความเป็นจริง จำเป็นต้องอนุมานรูปแบบการปรับแต่งการออกแบบลอจิกที่เป็นไปได้ของ "แอปพลิเคชันเฉพาะ" และเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างพลาสมาที่สามารถจำลองสภาพแวดล้อมการทำงานของ Ethereum ได้อย่างสมบูรณ์ (เช่น "EVM" ) หรือระบบช่องสัญญาณของรัฐ. ต่อไปมาดูกันว่าการยกเลิกจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร

ดูสิ่งนี้ด้วย: การแนะนำของ EthHub เกี่ยวกับการสรุปผลในแง่ดี การแนะนำของ EthHub ต่อการยกเลิก ZK

ทั้งโครงร่าง Plasma และ state channel เป็นโครงร่างเลเยอร์ 2 "เต็มรูปแบบ" ซึ่งย้ายทั้งข้อมูลและการคำนวณนอกเครือข่าย (กล่าวคือ เข้าสู่ระบบเลเยอร์ 2 ของตัวเอง) อย่างไรก็ตาม หลักการทฤษฎีเกมพื้นฐานของความพร้อมใช้งานของข้อมูลหมายความว่าระบบดังกล่าวไม่สามารถใช้งานแอปพลิเคชันทั้งหมดได้อย่างปลอดภัย ช่องพลาสมาและสเตตช่วยแก้ปัญหานี้โดยสร้างความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างอ็อบเจกต์สินทรัพย์และเจ้าของ แต่วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้เป็นข้อมูลทั่วไปทั้งหมด Rollup แตกต่างจาก 2 ก่อนหน้านี้ตรงที่เป็นโซลูชัน 2 ชั้นที่มี "ลักษณะไฮบริด" Rollup ย้ายการคำนวณ (และพื้นที่จัดเก็บแบบเต็มสถานะ) ออกจากเครือข่าย แต่เก็บข้อมูลบางส่วนเกี่ยวกับธุรกรรมแต่ละรายการบนเครือข่าย เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ Rollup ใช้ชุดของเทคนิคการบีบอัดแฟนซีและแทนที่ข้อมูลด้วยการคำนวณทุกครั้งที่ทำได้ เป็นผลให้ความสามารถในการปรับขนาดของระบบนี้ยังคงถูกจำกัดโดยแบนด์วิธข้อมูลของบล็อกเชนพื้นฐาน แต่การขยายตัวหลายเท่าของความสำเร็จบนพื้นฐานนี้นั้นน่าประทับใจมาก การดำเนินการถ่ายโอนโทเค็น ERC-20 บนเชนหลักของ Ethereum นั้นใช้ก๊าซประมาณ 45,000 แต่ใน Rollup แต่ละธุรกรรมต้องการเก็บข้อมูลเพียง 16 ไบต์บนเชนหลัก และแก๊สที่ใช้น้อยกว่า 300การจัดเก็บข้อมูลในห่วงโซ่หลักเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับ Rollup (หมายเหตุ: สิ่งนี้แตกต่างจากการจัดเก็บข้อมูลใน "IPFS" เนื่องจาก IPFS ไม่มีความเห็นพ้องกับข้อมูลที่จัดเก็บ และข้อมูลของ Rollup จะต้องจัดเก็บไว้ใน blockchain) การจัดเก็บข้อมูลในห่วงโซ่หลักและการทำฉันทามติช่วยให้ทุกคนสามารถประมวลผลการดำเนินการทั้งหมดใน Rollup ในพื้นที่ รวมถึงการตรวจจับการฉ้อโกง การเริ่มต้นการถอน การสร้างแบทช์ ฯลฯ เนื่องจากไม่มีปัญหาความพร้อมใช้งานของข้อมูล ผู้ปฏิบัติงานจึงมีความเสียหายค่อนข้างน้อยหากทำสิ่งชั่วร้ายหรือออฟไลน์ (เช่น ไม่สามารถทำให้เกิดการล่าช้าในการออก 1 สัปดาห์) และให้มุมมองที่ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าใครมีสิทธิ์ในการออกแบทช์ ความเป็นไปได้ แต่ยังทำให้ Rollup เข้าใจง่ายขึ้น ที่สำคัญกว่านั้น การไม่มีข้อมูลพร้อมใช้งานหมายความว่าเนื้อหาไม่จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์แบบลอจิคัลแมปที่ชัดเจนกับเจ้าของ เมื่อเทียบกับโซลูชันการขยายเลเยอร์ 2 อื่น ๆ นี่เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ชุมชน Ethereum ตื่นเต้นมากขึ้นเกี่ยวกับ Rollup: Rollup เป็นสากล เช่น EVM สามารถเรียกใช้ใน Rollup เพื่อให้แอปพลิเคชัน Ethereum ที่มีอยู่สามารถนำไปใช้ได้โดยไม่ต้องเขียนใหม่ . ย้ายไปยังค่าสะสมในกรณีของรหัสRollup ทำงานอย่างไร?มีสัญญาที่ชาญฉลาดในห่วงโซ่หลัก และมีรูทสถานะ - รูท Merkle ที่เป็นตัวแทนของสถานะ Rollup (เนื้อหาสถานะรวมถึงยอดบัญชีในค่าสะสม รหัสสัญญา ฯลฯ)

Optimistic rollups vs ZK rollups

ทุกคนสามารถเริ่มต้นธุรกรรมแบทช์ (ธุรกรรม) บนสัญญาอัจฉริยะบนเชนหลัก แบทช์นี้เป็นแบทช์ที่มีการบีบอัดสูงของธุรกรรมภายในของค่าสะสม รวมถึงรูทสถานะเก่าและรูทสถานะใหม่ รูทสถานะที่สร้างขึ้นหลังจากดำเนินการธุรกรรมแบบแบตช์) สัญญาลูกโซ่หลักจะตรวจสอบว่ารูทสถานะเก่าตรงกับรูทสถานะใหม่หรือไม่ (หมายเหตุผู้แปล: กล่าวคือ รูทสถานะใหม่สามารถสร้างขึ้นได้หรือไม่โดยการเปลี่ยนสถานะที่ทริกเกอร์โดยชุดธุรกรรมชุดนี้) หากผ่านการยืนยัน รูทสถานะเก่าบนเชนหลักจะถูกอัพเดตเป็นรูทสถานะใหม่

• เพื่อรองรับการฝาก (หมายเหตุของผู้แปล: การฝากทรัพย์สินไว้ในสัญญา Rollup จากที่อื่นในห่วงโซ่หลัก) และการถอนออก (หมายเหตุของผู้แปล: การปลดสัญญา Rollup จากการควบคุมทรัพย์สินของตนเองและส่งคืนไปยังที่อื่นในห่วงโซ่) การประมวลผลเป็นชุด อินพุตหรือเอาต์พุตของธุรกรรมสามารถอยู่ในสถานะ "ภายนอก" ค่าสะสม หากมีธุรกรรมในชุดงานที่มีการป้อนข้อมูลมาจากภายนอกค่าสะสม การดำเนินการชุดงานนี้จะโอนสินทรัพย์จากที่อื่นในห่วงโซ่หลักไปยังสัญญาค่าสะสม หากมีผลลัพธ์ของธุรกรรมในชุดงานที่มาจากค่าสะสมภายนอก ชุดนี้จะทริกเกอร์การดำเนินการถอนในสัญญาอัจฉริยะ โดยนำสินทรัพย์จากค่าสะสมกลับไปยังห่วงโซ่หลัก
• ZK Rollup,กระบวนการทั้งหมดนั้นง่ายมาก! แต่มีอีกหนึ่งรายละเอียด ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่ารูทของสถานะถูกต้องหลังจากการดำเนินการแบบแบตช์เสร็จสมบูรณ์ หากมีใครสามารถส่งรูทสถานะปลอมโดยไม่มีผลกระทบ พวกเขาสามารถโอนทรัพย์สินทั้งหมดให้กับตนเองได้ ปัญหานี้มีความสำคัญเนื่องจากมีวิธีแก้ไขที่แตกต่างกัน 2 วิธีสำหรับปัญหานี้ ส่งผลให้มี Rollups 2 ประเภท

Rollups สองประเภท ได้แก่ :

Optimistic Rollup ใช้หลักฐานการฉ้อโกงเพื่อแก้ปัญหาข้างต้น: สัญญา Rollup ของห่วงโซ่หลักบันทึกบันทึกที่สมบูรณ์ของการเปลี่ยนแปลงรูทสถานะภายในของ Rollup รวมถึงค่าแฮชของแต่ละชุด (ทริกเกอร์การเปลี่ยนแปลงรูทสถานะ) หากมีผู้พบว่ารูทสถานะใหม่ที่สอดคล้องกับแบทช์ไม่ถูกต้อง พวกเขาสามารถโพสต์หลักฐานบนเชนหลักว่ารูทสถานะใหม่ที่สร้างโดยแบทช์นั้นผิด สัญญาจะตรวจสอบหลักฐาน และหากการตรวจสอบผ่าน ธุรกรรมชุดงานทั้งหมดหลังจากชุดงานจะถูกย้อนกลับ

ใช้การพิสูจน์ความถูกต้องเพื่อแก้ปัญหาข้างต้น: แต่ละแบทช์ประกอบด้วยการพิสูจน์การเข้ารหัสที่เรียกว่า ZK-SNARK (ตัวอย่างเช่น การใช้โปรโตคอล PLONK เพื่อพิสูจน์ว่าสถานะใหม่สามารถแปลงจากสถานะเก่าหลังจากการดำเนินการแบทช์นี้ (หมายเหตุผู้แปล : ใน ZK Rollup การพิสูจน์การเข้ารหัสที่ส่งนั้นจำเป็นต้องมีลักษณะของขนาดเล็กและการตรวจสอบที่รวดเร็วและไม่จำเป็นต้องมีความรู้เป็นศูนย์ ดังนั้น ZK Rollup จึงสามารถรับรู้ได้โดย SNARK เท่านั้น และไม่จำเป็นต้องใช้ ZK-SNARK ในความเป็นจริง , ใน ZK Rollup เนื่องจากข้อมูลธุรกรรมเป็นชุดถูกจัดเก็บไว้ในห่วงโซ่หลัก และข้อมูลนี้เป็นสิ่งที่พิสูจน์ได้ในระบบพิสูจน์การเข้ารหัส ZK Rollup เองไม่มีความรู้เป็นศูนย์ และ ZK Rollup ที่มีความรู้เป็นศูนย์เรียกว่า ZK ZK Rollup) โดยไม่คำนึงถึงปริมาณการคำนวณในชุดงาน การพิสูจน์สามารถตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพบนห่วงโซ่หลัก

การแลกเปลี่ยนการออกแบบระหว่างการเปิดตัวทั้งสองนี้มีความซับซ้อนโดยทั่วไปแล้ว มุมมองของฉันคือในระยะสั้น Optimisitc Rollup มีแนวโน้มที่จะชนะในการทำให้ EVM มีวัตถุประสงค์ทั่วไปเป็นจริง และ ZK Rollup มีแนวโน้มที่จะชนะในการชำระเงินง่ายๆ การโอน และแอปพลิเคชันเฉพาะอื่นๆ แต่ในระยะกลางและระยะยาว ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยี ZK-SNARK ทำให้ ZK Rollup จะชนะในทุกสถานการณ์การใช้งานกายวิภาคของหลักฐานการฉ้อโกง

ความปลอดภัยของ Optimistic Rollup ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าถ้ามีคนเผยแพร่แบทช์ที่ไม่ถูกต้องใน Rollup ใครก็ตามที่ซิงโครไนซ์เชนสามารถออกหลักฐานการฉ้อโกงให้กับสัญญาบนเชนหลักได้ ซึ่งพิสูจน์ว่าแบทช์การประมวลผลนั้นไม่ถูกต้องและควรเป็น ย้อนกลับ (หมายเหตุผู้แปล: ไม่ชัดเจนว่า "ห่วงโซ่" ของผู้เขียนในที่นี้หมายถึงห่วงโซ่หลักหรือ Rollup แม้ว่าทั้งสองจะถูกต้องก็ตาม)

หลักฐานการฉ้อฉลที่ยืนยันว่าแบทช์ไม่ถูกต้องจะต้องรวมข้อมูลที่ระบุเป็นสีเขียวในแผนภาพด้านบน: ตัวแบทช์เอง (ตรวจสอบได้จากแฮชที่จัดเก็บบนเครือข่าย) และหลักฐานว่าแบทช์อ่านหรือแก้ไขแผนผัง Merkle ของบัญชี เส้นทาง. โหนดสีเหลืองสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ด้วยโหนดสีเขียว ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องรวมไว้ในการพิสูจน์ ข้อมูลนี้เพียงพอสำหรับการประมวลผลแบบแบตช์และคำนวณสถานะรูทใหม่ (โปรดทราบว่านี่เป็นวิธีเดียวกับที่ไคลเอนต์ไร้สถานะตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกเดียว) หากรูทของสถานะใหม่ที่คำนวณไม่เหมือนกับสถานะที่ระบุในชุดงาน แสดงว่าชุดนั้นเป็นการฉ้อฉล

สิ่งที่มั่นใจได้คือหากมีข้อผิดพลาดในแบทช์ และแบทช์ก่อนหน้านี้ทั้งหมดถูกต้อง สามารถสร้างหลักฐานการฉ้อโกงที่พิสูจน์ว่าแบทช์ถูกสร้างขึ้นอย่างไม่ถูกต้อง โปรดทราบว่าหากมีชุดงานที่ไม่ถูกต้องหลายชุดในค่าสะสม วิธีที่ดีที่สุดคือพยายามพิสูจน์ว่าชุดที่เก่าที่สุดนั้นไม่ถูกต้อง แน่นอนว่าสิ่งที่รับประกันได้คือหากแบทช์ถูกต้อง จะไม่สามารถสร้างหลักฐานการฉ้อโกงได้ว่าแบทช์ไม่ถูกต้อง

• การบีบอัดทำได้อย่างไร?
• การถ่ายโอน Ethereum ที่ง่ายที่สุด (การส่ง ETH) ใช้เวลาประมาณ 110 ไบต์ แต่การใช้การถ่ายโอน ETH ใน Rollup ใช้เวลาเพียง 12 ไบต์เท่านั้น:
• ส่วนหนึ่งเป็นเพราะ Rollup สามารถใช้เทคนิคการเข้ารหัสขั้นสูงที่ง่ายกว่า ในขณะที่ RLP ของ Ethereum ในปัจจุบันจะเสีย 1 ไบต์สำหรับความยาวของแต่ละค่า ในขณะเดียวกัน Rollup ยังใช้เทคนิคการบีบอัดที่ชาญฉลาด
• Nonce: จุดประสงค์ของพารามิเตอร์นี้คือเพื่อป้องกันการเล่นซ้ำ หาก nonce ปัจจุบันของสถานะบัญชีคือ 5 ดังนั้นพารามิเตอร์ nonce ของธุรกรรมถัดไปของบัญชีจะต้องเป็น 5 แต่เมื่อประมวลผลธุรกรรมแล้ว nonce ในสถานะบัญชีจะเพิ่มขึ้นเป็น 6 เพื่อให้ธุรกรรมที่มี ไม่มีครั้งของ 5 จะไม่ถูกบรรจุอีกครั้ง ใน Rollup เราสามารถละเว้น nonce ได้ทั้งหมด เนื่องจากเราจำเป็นต้องคืนค่า nonce จากสถานะก่อนการอัปเดตเท่านั้น หากมีคนพยายามเล่นธุรกรรมซ้ำด้วย nonce ก่อนหน้า ลายเซ็นจะล้มเหลวในการตรวจสอบ เนื่องจากการตรวจสอบลายเซ็นจะใช้ ข้อมูลขนาดใหญ่กว่า
• ราคาแก๊ส: เราสามารถให้ผู้ใช้ชำระเงินด้วยช่วงราคาแก๊สคงที่ เช่น ช่วง 0 - 2 ยกกำลัง 16 อีกทางหนึ่ง เราสามารถเรียกเก็บค่าธรรมเนียมแบบคงที่ต่อแบทช์ หรือแม้แต่ย้ายการจ่ายก๊าซออกจากค่าสะสมทั้งหมด เพื่อให้ผู้ค้าจ่ายเงินให้กับผู้สร้างแบทช์ผ่านช่องทางเฉพาะ
• แก๊ส: เราสามารถเลือกปริมาณแก๊สทั้งหมดให้เป็นยกกำลัง 2 ได้เช่นกัน นอกจากนี้ เรายังสามารถตั้งค่าขีดจำกัดของก๊าซที่ระดับแบทช์เท่านั้น (หมายเหตุผู้แปล: Gas Price และ Gas ที่นี่มีไว้สำหรับการเปรียบเทียบจำนวนข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยการถ่ายโอนผ่านสัญญาการยกเลิกและเครือข่าย Ethereum ไม่ได้หมายความว่าโปรโตคอลการยกเลิกจะต้องมีแนวคิดเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น Fuel as an Optimistic Rollup โปรโตคอลที่ใช้ UTXO ไม่มีแนวคิดเหล่านี้เลย)

ถึง: เราสามารถแทนที่แอดเดรสขนาด 20 ไบต์ด้วยดัชนี (เช่น หากแอดเดรสเป็นแอดเดรส 4527 ที่เพิ่มในทรี เราจะใช้ดัชนี 4527 เพื่อแสดง เราจะเพิ่มทรีย่อยในสถานะเพื่อจัดเก็บดัชนี การทำแผนที่ที่อยู่)"ค่า: เราสามารถเก็บค่าไว้ในสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ ในกรณีส่วนใหญ่ การโอนต้องใช้ตัวเลขนัยสำคัญเพียง 1-3 หลักเท่านั้น"ลายเซ็น: เราสามารถรวมลายเซ็นโดยใช้ BLS เพื่อให้ลายเซ็นจำนวนมากรวมกันเป็นลายเซ็นเดียวที่มีขนาดประมาณ 32 - 96 ไบต์ (ขึ้นอยู่กับโปรโตคอลที่ใช้) ลายเซ็นนี้สามารถประมวลผลเป็นชุดสำหรับการตรวจสอบลายเซ็นของชุดข้อความและผู้ส่งทั้งหมดพร้อมกัน ~0.5 ในตารางบ่งชี้ว่าจำนวนของลายเซ็นรวมที่สามารถตรวจสอบได้ในบล็อกลูกโซ่หลักมีจำกัด ดังนั้นหากมีธุรกรรมจำนวนมากในชุด จำเป็นต้องสร้างลายเซ็นรวมทุกๆ 100 ธุรกรรม (หมายเหตุผู้แปล: แนวคิดทั่วไปคือปริมาณของการคำนวณที่จำเป็นในการตรวจสอบลายเซ็นแบบรวมจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนลายเซ็นดั้งเดิมแบบรวมที่เพิ่มขึ้น และจำนวนของ Gas ที่บล็อกห่วงโซ่หลักของ Ethereum สามารถใช้ได้นั้นมีจำกัด ดังนั้นลายเซ็นแบบรวมจึงไม่สามารถทำได้ มารวมในคราวเดียวมีลายเซ็นเดิมมากเกินไป)ZK Rollup มีเคล็ดลับการบีบอัดข้อมูลที่สำคัญเป็นพิเศษ: หากส่วนหนึ่งของธุรกรรมใช้สำหรับการยืนยันเท่านั้นและไม่เกี่ยวข้องกับการอัปเดตสถานะการคำนวณ ข้อมูลส่วนนี้จึงไม่จำเป็นต้องเก็บไว้ในห่วงโซ่หลัก สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ใน Optimisitc Rollup เนื่องจากข้อมูลยังคงต้องจัดเก็บไว้ในห่วงโซ่สำหรับความจำเป็นในการตรวจสอบพิสูจน์การฉ้อโกงในภายหลัง ใน ZK Rollup การพิสูจน์ SNARK ที่พิสูจน์ความถูกต้องของชุดข้อมูลได้แสดงให้เห็นแล้ว ว่าฝ่ายที่เกี่ยวข้องได้ให้ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการตรวจสอบ ตัวอย่างที่สำคัญคือการนำ Rollup ไปใช้ด้วยคุณสมบัติการปกป้องความเป็นส่วนตัว: เพื่อให้บรรลุการปกป้องความเป็นส่วนตัวใน Optimisitc Rollup จะต้องอัปโหลด ZK-SNARK ประมาณ 500 ไบต์เพื่อป้องกันความเป็นส่วนตัวในแต่ละธุรกรรมไปยังเชน และเพื่อให้บรรลุการปกป้องความเป็นส่วนตัวใน ZK การสั่งสม , ZK-SNARK ที่ครอบคลุมทั้งชุดสามารถพิสูจน์ได้อยู่แล้ว

ภายใน

ZK-SNARK มีประสิทธิภาพ (หมายเหตุผู้แปล: เนื่องจาก SNARK สามารถซ้อนกันได้ เพื่อให้ได้รับการปกป้องความเป็นส่วนตัวใน ZK Rollup คุณเพียงแค่ต้องส่ง SNARK ภายนอกสุดที่สร้างขั้นสุดท้ายไปยังเชน เมื่อตรวจสอบ SNARK ภายนอก SNARK ภายในนั้นถูกต้อง สามารถตรวจสอบเพศได้ที่ ในเวลาเดียวกัน.)เทคนิคการบีบอัดเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการขยาย Rollup หากไม่มีเทคนิคเหล่านี้ Rollup อาจขยายได้เพียงประมาณ 10 เท่าตามการขยายของสายหลัก สามารถบรรลุการปรับขนาดได้มีประสิทธิภาพอยู่แล้ว) แต่หลังจากใช้เทคนิคการบีบอัดแล้ว แอปพลิเคชันเกือบทุกชนิดสามารถปรับขนาดได้มากกว่า 100 เท่า

• ใครสามารถส่งแบทช์ได้บ้าง
• มีหลายสำนักคิดกันว่าใครสามารถส่งแบทช์ใน Optimistic Rollups หรือ ZK Rollups ได้ โดยทั่วไปเชื่อกันว่าผู้ใช้ที่ส่งแบทช์จะต้องวางเงินมัดจำจำนวนมาก และถ้าผู้ใช้เคยส่งแบทช์ที่ฉ้อฉล (เช่น การส่งสถานะรูทที่ไม่ถูกต้อง) ส่วนหนึ่งของเงินฝากนี้จะถูกเผาไหม้และเผาไหม้ อีกส่วนหนึ่งคือ รางวัลสำหรับผู้ใช้ที่ส่งหลักฐานการฉ้อโกง แต่นอกเหนือจากนั้น ยังมีความเป็นไปได้อีกมากมาย:
• (หมายเหตุผู้แปล ผู้ใช้ที่สามารถเผยแพร่แบทช์ไปยังห่วงโซ่หลักเรียกว่าซีเควนเซอร์ (ตัวเรียงลำดับ) เหตุผลสำหรับคำนี้คือบทบาทนี้จำเป็นต้องเรียงลำดับธุรกรรมในแบทช์)
• ตัวคัดแยกที่ไม่ได้รับอนุญาตโดยสิ้นเชิง: ทุกคนสามารถส่งแบทช์ได้ตลอดเวลา วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด แต่มีข้อเสียร้ายแรงบางประการ เช่น ปัญหาที่ผู้เข้าร่วมหลายคนสร้างพร้อมกันและพยายามส่งแบทช์ ซึ่งมีเพียงวิธีเดียวเท่านั้นที่สามารถรวมได้สำเร็จ ซึ่งจะส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายในการคำนวณที่สูญเปล่าจำนวนมากสำหรับการสร้างการพิสูจน์หรือค่าใช้จ่ายในการส่งการพิสูจน์
• ตัวเรียงลำดับแบบรวมศูนย์: ส่งการประมวลผลเป็นชุดผ่านบทบาท เช่น ตัวเรียงลำดับ (ยกเว้นการดำเนินการถอน: ในการดำเนินการถอน ผู้ใช้ส่งคำขอถอนก่อน ถ้าตัวเรียงลำดับไม่ประมวลผลธุรกรรมการถอนในชุดถัดไป จากนั้นผู้ใช้ สามารถส่งคำขอแบทช์ที่มีธุรกรรมการถอนเพียงรายการเดียวได้ด้วยตนเอง) วิธีนี้มี "ประสิทธิภาพ" สูงสุด แต่จำเป็นต้องอาศัยบทบาทจากส่วนกลาง

การประมูลผู้คัดแยก: ประมูล (เช่น ทุกวัน) เพื่อตัดสินว่าใครมีสิทธิ์เป็นผู้คัดแยกของวันถัดไป ข้อได้เปรียบของโครงการนี้คือสามารถระดมทุนได้ และเงินเหล่านี้สามารถกระจายผ่าน DAO ของ Rollup (อ้างอิงจากการประมูล MEV)

การเลือกแบบสุ่มจากการรวบรวม PoS: ทุกคนสามารถฝาก ETH (หรือโทเค็นที่กำหนดโดยโปรโตคอล Rollup) ลงในสัญญา Rollup และตัวเรียงลำดับแต่ละชุดจะถูกสุ่มเลือกจากผู้ฝากเหล่านี้ และความน่าจะเป็นที่จะถูกเลือกจะเหมือนกับการฝาก จำนวนเงินเป็นสัดส่วนโดยตรง ข้อเสียเปรียบหลักของโครงร่างนี้คือจำเป็นต้องล็อคสินทรัพย์จำนวนมาก"split batch"การลงคะแนน DPoS: ผู้คัดแยกบางรายถูกเลือกโดยการประมูลเพื่อดำเนินการประมวลผลเป็นชุด แต่ถ้าพวกเขามีประสิทธิภาพต่ำกว่านั้น ผู้ถือโทเค็นสามารถลงคะแนนเพื่อไล่ออกและจัดการประมูลใหม่เพื่อแทนที่ได้

• แยกการคอมมิตแบทช์และสถานะรูท
• Rollups บางรายการที่อยู่ระหว่างการพัฒนาใช้ "split-batch" (

โหมด ) นั่นคือลักษณะการทำงานของการส่งแบทช์ของแบทช์ธุรกรรมเลเยอร์ 2 และลักษณะการทำงานของการส่งรูทสถานะจะดำเนินการแยกกัน มีข้อได้เปรียบที่สำคัญบางประการในเรื่องนี้

คุณสามารถอนุญาตให้ผู้คัดแยกจำนวนมากออกแบทช์พร้อมกันเพื่อเพิ่มการต่อต้านการเซ็นเซอร์และบรรเทาความกังวลว่าแบทช์บางชุดจะไม่ถูกต้องเนื่องจากแบทช์อื่นบางชุดได้รับการบรรจุก่อนเวลา

หากสถานะรูทหนึ่งเป็นการฉ้อฉล แทนที่จะย้อนกลับทั้งแบทช์ คุณสามารถย้อนกลับรูทสถานะและรอให้ใครบางคนระบุรูทสถานะใหม่สำหรับแบทช์เดียวกัน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมของผู้ส่งจะไม่ถูกย้อนกลับRollup จะนำมาซึ่งการขยายตัวเท่าใด

ในสายโซ่หลักของ Ethereum ที่มีอยู่ Gas line ของแต่ละบล็อกคือ 12.5 ล้าน และแต่ละไบต์ของธุรกรรมมีค่าใช้จ่าย 16 Gas บนสายโซ่ ซึ่งหมายความว่าหากบล็อกมีแบทช์เพียงชุดเดียว (สมมติว่าใช้ ZK Rollup ที่นี่ และหลักฐานการตรวจสอบมีค่าใช้จ่าย 500,000 Gas) ชุดนี้จะบรรจุข้อมูลได้ 12 ล้าน / 16 = 750,000 ไบต์ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น การโอน ETH ใน Rollup แต่ละครั้งต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลเพียง 12 ไบต์เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าแต่ละชุดสามารถมีธุรกรรมได้ 62,500 รายการ ปัจจุบัน ช่วงเวลาการบล็อกของ Ethereum main chain คือ 13 วินาที ซึ่งหมายความว่า TPS ที่รับรู้คือประมาณ 4807 (โดยการเปรียบเทียบ TPS ของการถ่ายโอน ETH บน Ethereum main chain อยู่ที่ประมาณ 1250000 / 21000 / 13 = 45)

ตารางต่อไปนี้แสดงประสิทธิภาพการขยายของสถานการณ์จำลองของแอปพลิเคชันอื่นๆคำอธิบายภาพ

วิธีการคำนวณของการขยายสูงสุดทวีคูณ: การใช้แก๊สของการดำเนินการที่สอดคล้องกันบนเชนหลักของ Ethereum / (จำนวนไบต์ที่จะอัปโหลดไปยังเชนสำหรับการดำเนินการที่สอดคล้องกันใน Rollup * 16) * 12 ล้าน / 12.5 ล้าน

ควรสังเกตว่า ด้วยเหตุผลหลายประการ ตัวเลขเหล่านี้เป็นแง่ดีมากเกินไป เหตุผลที่สำคัญที่สุดคือแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะรวมเพียงชุดเดียวในหนึ่งบล็อก เนื่องจากจะมีระบบการยกเลิกที่แตกต่างกันหลายระบบ เหตุผลที่สองคือจะมีการฝากและถอนอยู่เสมอ เหตุผลที่สามคือการใช้ค่าสะสมอาจน้อยในระยะสั้น ดังนั้นรูปแบบการคิดค่าใช้จ่ายคงที่จะมีอิทธิพลเหนือ แต่ถึงแม้จะคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ การขยายตัวมากกว่า 100 เท่าก็ไม่น่าจะยาก

• แล้วถ้าเราต้องการได้ 1,000-4,000 TPS (ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การใช้งานเฉพาะ) ล่ะ? สิ่งนี้ต้องการการกระจายตัวของข้อมูล eth2 ในข้อเสนอนี้ พื้นที่เก็บข้อมูลขนาด 16MB จะถูกสร้างขึ้นทุก ๆ 12 วินาที ซึ่งสามารถเติมข้อมูลใด ๆ ก็ได้ และระบบจะรับรองความเห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับความพร้อมใช้งานของข้อมูลเหล่านี้ พื้นที่ข้อมูลนี้สามารถใช้โดย Rollup ทรูพุตข้อมูลประมาณ 1,398 kB/s นี้สูงกว่าเชนหลัก Ethereum ปัจจุบันประมาณ 60 kB/s ถึง 23 เท่า ในระยะยาว ความจุข้อมูลคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอีก ดังนั้น TPS ของค่าสะสมที่ใช้งานโดยใช้ eth2 data sharding สามารถสูงถึง 100,000 และจะยิ่งใหญ่กว่านี้ในอนาคต
• ความท้าทายที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขที่เหลืออยู่คืออะไร?
• แม้ว่าแนวคิดพื้นฐานของ Rollup จะเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ผู้คนและเรามั่นใจว่าโดยพื้นฐานแล้ว Rollup นั้นเป็นไปได้และปลอดภัย และยังมี Rollups หลายตัวที่ปรับใช้บน Ethereum mainnet แล้ว แต่ยังมีอีกหลายจุดในการออกแบบ Rollup ที่ยังไม่ได้สำรวจให้ดี ยังคงมีความท้าทายในการนำส่วนใหญ่ของระบบนิเวศ Ethereum เข้าสู่ Rollup เพื่อใช้ประโยชน์จากความสามารถในการขยายขนาด ความท้าทายที่สำคัญบางประการ ได้แก่ :
• การเข้ามาของผู้ใช้และระบบนิเวศ: ปัจจุบันมีแอปพลิเคชั่นไม่มากนักที่ใช้ Rollup ผู้ใช้ไม่คุ้นเคยกับ Rollup และมีกระเป๋าเงินไม่กี่แห่งที่เริ่มรวม Rollup ร้านค้าและองค์กรการกุศลยังไม่ยอมรับการชำระเงิน
• การทำธุรกรรมข้ามรายการ: โอนสินทรัพย์และข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น เอาต์พุตของเครื่อง oracle) จากชุดรวมรายการหนึ่งไปยังอีกรายการหนึ่งโดยไม่จำเป็นต้องโอนผ่านห่วงโซ่หลักและสร้างค่าธรรมเนียมที่สอดคล้องกัน
• สิ่งจูงใจในการตรวจสอบ: วิธีเพิ่มความเป็นไปได้สูงสุดที่โหนดที่ซื่อสัตย์อย่างน้อยหนึ่งโหนดจะตรวจสอบความถูกต้องของ Optimistic Rollup อย่างครบถ้วน เพื่อให้มั่นใจว่ามีคนออกหลักฐานการฉ้อโกงหากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น สำหรับ Rollups ขนาดเล็ก (ที่มี TPS ไม่กี่ร้อยหรือน้อยกว่า) นี่ไม่ใช่ประเด็นสำคัญและสามารถทำได้ง่ายๆ โดยอาศัยความเห็นแก่ผู้อื่น แต่สำหรับ Rollups ขนาดใหญ่ จำเป็นต้องศึกษาประเด็นแรงจูงใจให้ชัดเจน
• เพิ่มความปลอดภัยสูงสุดให้กับการยืนยันล่วงหน้า: เพื่อให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์ที่ดียิ่งขึ้น Rollups จำนวนมากให้แนวคิดของ "การยืนยันล่วงหน้า" นั่นคือหลังจากธุรกรรมเสร็จสิ้น ตัวเรียงลำดับจะให้สัญญาทันที: ธุรกรรมบางอย่างจะถูก รวมอยู่ในชุดถัดไป หากผู้คัดแยกแปรพักตร์ เงินฝากของพวกเขาจะถูกทำลาย แต่ความปลอดภัยของโครงร่างนี้ถูกจำกัดในระดับเศรษฐกิจ เนื่องจากตัวเรียงลำดับอาจให้คำมั่นสัญญากับผู้ใช้จำนวนมากในเวลาเดียวกัน สามารถปรับปรุงกลไกนี้ได้หรือไม่?

สรุป

ปรับปรุงการตอบสนองต่อตัวเรียงลำดับที่ขาดหายไป: หากตัวเรียงลำดับของชุดรวมหยุดทำงานกะทันหัน วิธีการกู้คืนจากสถานการณ์นี้อย่างรวดเร็วและถูกที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ไม่ว่าจะโดยการออกจากชุดรวมชุดอื่นอย่างรวดเร็วและราคาถูก หรือเปลี่ยนตัวจัดเรียง การตอบสนองที่รวดเร็วซึ่งมีค่ามากZK-VM ที่มีประสิทธิภาพ: สร้างการพิสูจน์ ZK-SNARK เพื่อพิสูจน์ว่ารหัส EVM สากล (หรือ VM อื่นที่สามารถรวบรวมสัญญาที่มีอยู่ได้) ได้รับการดำเนินการอย่างถูกต้องและได้ผลลัพธ์ที่แน่นอน