การแนะนำพื้นหลัง

การแนะนำพื้นหลัง

ตั้งแต่การสร้าง Bitcoin ไปจนถึงการเกิดขึ้นของเกม Crypto Kitties บนเครือข่าย Ethereum ส่วนที่ถูกวิพากษ์วิจารณ์มากที่สุดของโครงการเครือข่ายสาธารณะกระแสหลักคือ TPS (ธุรกรรมต่อวินาที) ที่ต่ำ TPS ของ Ethereum ประมาณ 15 ปีนั้นไม่สามารถให้การสนับสนุนแบบเรียลไทม์และเสถียรได้อย่างสมบูรณ์สำหรับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ ซึ่งตรงกันข้ามกับอุตสาหกรรมอินเทอร์เน็ตในปัจจุบันที่มักต้องการ TPS นับหมื่น หลายคนคิดว่าห่วงโซ่สาธารณะจะ "ใช้งานไม่ได้" เป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม ผู้คลั่งไคล้เครือข่ายสาธารณะจะไม่หยุดเพราะความยากลำบาก

ชื่อเรื่องรอง

การเปรียบเทียบโซลูชันหลัก

สำหรับ Ethereum ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ข้อเสนอสำหรับการขยายตัวของ Ethereum ได้ผุดขึ้นราวกับดอกเห็ด ก่อให้เกิดสถานการณ์ความขัดแย้งท่ามกลางสำนักคิดหลายร้อยแห่ง แผนการหลักมีดังนี้:

1. การขยายเครือข่าย:

เทคโนโลยี Sharding: เดิมทีคำว่า Sharding มาจากคำศัพท์ของฐานข้อมูล ซึ่งหมายความว่าฐานข้อมูลขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนที่เล็กกว่าจำนวนมากและสามารถจัดการได้มากขึ้น เพื่อให้เกิดการโต้ตอบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

Blockchain sharding หมายถึง sharding เครือข่าย blockchain เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาด ตามข้อกำหนดล่าสุดของ Ethereum 2.0 Ethereum blockchain จะแบ่งออกเป็น 1,024 shard chains ซึ่งหมายความว่า TPS ของ Ethereum จะเพิ่มขึ้นมากกว่า 1,000 เท่า อย่างไรก็ตาม โซลูชัน Sharding ในปัจจุบันยังมีข้อบกพร่องในการสื่อสารข้ามส่วนย่อย การตรวจจับการฉ้อโกง การจัดสรรแบบสุ่ม และการรักษาความปลอดภัยในการเลือกตั้ง

2. การขยายตัวแบบออฟไลน์:

State Channel: หมายถึงเทคโนโลยี "off-chain" สำหรับการดำเนินธุรกรรมและการอัปเดตสถานะอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม ธุรกรรมที่เกิดขึ้นภายในช่องทางของรัฐยังคงรักษาระดับความปลอดภัยและเปลี่ยนแปลงไม่ได้ในระดับสูง หากมีอะไรผิดพลาด เรายังคงสามารถเปลี่ยนกลับเป็นเวอร์ชันเสถียรซึ่งระบุไว้ในธุรกรรมบนเครือข่ายได้

เทคโนโลยีไซด์เชน: ไซด์เชนเป็นเชนขนานกับเชนหลัก และผู้ตรวจสอบบนไซด์เชนจะส่งสถานะล่าสุดของเชนไปยังสัญญาอัจฉริยะบนเชนหลัก ซึ่งเป็นระบบประเภทหนึ่งที่ก้าวหน้าต่อไป ไซด์เชนมักจะใช้อัลกอริธึมที่สอดคล้องกันอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น PoA (หลักฐานของผู้มีสิทธิ์) และ PoS (หลักฐานของการเดิมพัน) ข้อได้เปรียบของมันคือโค้ดและข้อมูลเป็นอิสระจากเชนหลักและจะไม่เพิ่มภาระให้กับเชนหลัก ข้อเสียคือ ความปลอดภัยอ่อนแอ ไม่รวมศูนย์เพียงพอ และไม่สามารถต้านทานการเซ็นเซอร์ ความสมบูรณ์ และความเป็นเจ้าของทุนได้ รับประกัน.

• เทคโนโลยีการยกเลิก: ตามชื่อที่แนะนำ เป็นการรวมม้วนรายการ (Rollup) จำนวนมากเป็นรายการเดียว และโหนดทั้งหมดที่ได้รับธุรกรรมนี้จะตรวจสอบเฉพาะผลการดำเนินการเท่านั้น ไม่ใช่ตรรกะ ดังนั้น ค่าธรรมเนียมแก๊สที่จำเป็นสำหรับธุรกรรมค่าสะสมจะน้อยกว่าผลรวมของค่าธรรมเนียมแก๊สของธุรกรรม และ TPS จะเพิ่มขึ้นด้วย

• เทคโนโลยี Rollup หลักสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:



ZkRollup: โซลูชันการขยายเลเยอร์ 2 บนพื้นฐานของการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์โดยใช้วิธีการตรวจสอบความถูกต้อง (VP) ตามค่าเริ่มต้น ธุรกรรมทั้งหมดจะไม่สุจริตและจะได้รับการยอมรับก็ต่อเมื่อผ่านการตรวจสอบความถูกต้องเท่านั้น ZkRollup ทำการคำนวณที่ซับซ้อนและสร้างการพิสูจน์จากห่วงโซ่ ตรวจสอบการพิสูจน์ในห่วงโซ่และจัดเก็บข้อมูลบางอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลพร้อมใช้งาน

การยกเลิกในเชิงบวก: โปรโตคอลการยกเลิกในเชิงบวกใช้วิธีการพิสูจน์การฉ้อโกง กล่าวคือ จะรักษาทัศนคติในแง่ดีต่อบล็อกการยกเลิกทั้งหมดในห่วงโซ่และถือว่าถูกต้อง และให้หลักฐานในกรณีที่มีการฉ้อโกงเท่านั้น

ข้อได้เปรียบของ Optimistic Rollup คือสามารถถ่ายโอนสัญญาความมั่นคงบนเลเยอร์ 1 ดั้งเดิมไปยังเลเยอร์ 2 ได้อย่างราบรื่น ดังนั้น จึงช่วยเพิ่มประสบการณ์การวิจัยและพัฒนาของช่างเทคนิค ในปัจจุบัน โซลูชันหลัก ได้แก่ Optimism และ Arbitrum

โซลูชัน Plasma: สร้าง sub-chain ผ่าน smart contracts และ Merkel tree แต่ละ sub-chain เป็น smart contract ที่ปรับแต่งได้ sub-chains อยู่ร่วมกันและทำงานอย่างอิสระ จึงช่วยลดความดัน TPS ของ main chain ได้อย่างมาก

เราเปรียบเทียบวิธีแก้ปัญหาและนี่คือผลลัพธ์:

ในปัจจุบัน กลไกการยกเลิกโดยทั่วไปถือเป็นวิธีการขยายที่มีแนวโน้มมากที่สุด ในบรรดา 2 โซลูชันการยกเลิกหลัก ประเด็นหลัก คือ วิธีการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมการยกเลิก

• Rollups ในแง่ดีและ ZK Rollups ใช้ตรรกะการคิดที่แตกต่างกัน ฝ่ายแรกเชื่อในความถูกต้องของธุรกรรมในแง่ดี ในขณะที่ฝ่ายหลังไม่เชื่อในเชิงบวก ดังนั้น การสร้างหลักฐานที่ไม่มีความรู้จึงมาจากการพิสูจน์ความบริสุทธิ์

• เมื่อเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของทั้งสองมีดังนี้:

ข้อได้เปรียบของ ZkRollup อยู่ที่การกระจายอำนาจในระดับสูงและประสิทธิภาพการตรวจสอบที่สูง ข้อเสียคือ กระบวนการสร้างและบรรจุภัณฑ์การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้นั้นซับซ้อนมากและยากที่จะเข้ากันได้กับ EVM และนำไปปฏิบัติ

ข้อมูลต่อไปนี้จะแนะนำโซลูชันหลักสองรายการของ Optimistic Rollup, Optimism และ Arbitrum

ชื่อเรื่องรอง

การมองโลกในแง่ดีและอนุญาโตตุลาการ

ขั้นแรก มาดูกระบวนการของแผนรวมค่าปรับในแง่ดี:

กระบวนการพื้นฐานของ Optimism และ Arbitrum เหมือนกับคำอธิบายด้านบน พูดตรงๆ: การระงับข้อพิพาทของ Optimism ขึ้นอยู่กับ Ethereum Virtual Machine (EVM) มากกว่า Arbitrum เมื่อมีคนส่งคำท้าเกี่ยวกับ Optimism ธุรกรรมที่เป็นปัญหาจะดำเนินการผ่าน EVM อีกครั้ง

ในทางตรงกันข้าม Arbitrum ใช้กระบวนการระงับข้อพิพาทแบบออฟไลน์เพื่อลดการแบ่งส่วนข้อพิพาทให้เหลือเพียงขั้นตอนเดียวในการทำธุรกรรม จากนั้นโปรโตคอลจะส่งการยืนยันขั้นตอนเดียวนี้ (แทนที่จะเป็นธุรกรรมทั้งหมด) ไปยัง EVM เพื่อการตรวจสอบขั้นสุดท้าย

• ดังนั้น ตามแนวคิดแล้ว กระบวนการระงับข้อพิพาทของ Optimism จึงง่ายกว่าของ Arbitrum มาก แต่อนุญาโตตุลาการช่วยลดแรงกดดันในการตรวจสอบในห่วงโซ่ได้อย่างมาก

• สถาปัตยกรรมโดยรวมของ Arbitrum มีดังนี้:

• เนื่องจาก Arbitrum เป็นโซลูชันการขยายสำหรับ Ethereum สถาปัตยกรรม Arbitrum จึงมีอยู่ตามธรรมชาติบางส่วนบน Layer1 และบางส่วนบน Layer2;

• องค์ประกอบอนุญาโตตุลาการที่มีอยู่ใน Layer1 คือ EthBridge ซึ่งเป็นชุดของสัญญา Ethereum;

• EthBridge มีหน้าที่รับผิดชอบในการชี้ขาดข้อตกลงอนุญาโตตุลาการและดูแลกล่องขาเข้าและกล่องขาออกของห่วงโซ่

• กล่องขาเข้าและกล่องขาออกของเชนอนุญาตให้ผู้ใช้ สัญญา Layer1 และโหนดแบบเต็มสามารถส่งธุรกรรมไปยังเชนและสังเกตผลลัพธ์ของธุรกรรมเหล่านั้น

• เครื่องเสมือน Arbitrum เป็นเกตเวย์ระหว่าง Layer1 และ Layer2 ซึ่งสร้างโดย EthBridge เช่นกัน

• AVM สามารถอ่านอินพุตและทำการคำนวณบนอินพุตเหล่านั้นเพื่อสร้างเอาต์พุต

ArbOS ทำงานบนเครื่องเสมือน Arbitrum และรับผิดชอบในการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะบน Arbitrum chain;

กระบวนการระงับข้อพิพาทของอนุญาโตตุลาการอาศัยอัลกอริธึมไบนารีแบบเรียกซ้ำแบบออฟไลน์เป็นหลัก อัลกอริทึมบังคับให้ "ผู้ยืนยัน" และ "ผู้ท้าชิง" จำกัดความแตกต่างให้แคบลงโดยแบ่งขั้วความแตกต่างอย่างต่อเนื่อง และสุดท้ายแก้ไขความแตกต่างบน Layer1 วิธีแก้ปัญหาเฉพาะมีดังนี้:

ในทางกลับกัน การมองในแง่ดีช่วยให้ EVM ดำเนินการธุรกรรมทั้งหมดได้โดยตรง ดังนั้นจึงต้องการการโต้ตอบเพียงรอบเดียวจึงจะเสร็จสมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้ Optimism Rollups จึงมักถูกเรียกว่า "รอบเดียว" ในขณะที่ Arbitrum Rollups คือ "หลายรอบ" ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างทั้งสองคือ Arbitrum ใช้เวลานานในการแก้ไขข้อพิพาท ดังนั้นเวลาในการยืนยันจึงนานกว่า การมองโลกในแง่ดีจำเป็นต้องทำธุรกรรมทั้งหมด และค่าธรรมเนียมน้ำมันจะสูงกว่า

ชื่อเรื่องรอง

Eigen - โซลูชันการประมวลผลความเป็นส่วนตัวของ Layer2 Rollup

• สำหรับการประมวลผลแบบส่วนตัว ผลลัพธ์ปกติจะเป็นไปในเชิงบวก ในด้านการประมวลผลความเป็นส่วนตัวการทำธุรกรรมมีความซับซ้อนมากและเป็นเรื่องยากมากที่จะดำเนินการธุรกรรมนี้ที่ Layer1 ดังนั้น Arbitrum จึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่าในด้านการประมวลผลความเป็นส่วนตัวซึ่งเป็นเหตุผลที่ Eigen พัฒนาโดยใช้ Arbitrum

• Eigen Rollup เป็นโซลูชัน Rollup แบบไฮบริดที่เข้ากันได้กับ EVM และสนับสนุนการดำเนินการในแง่ดีและคำสั่งที่ตรวจสอบได้

การดำเนินการในแง่ดี: คล้ายกับการทำนายสาขาของ CPU (การทำนายสาขา) ธุรกรรมจะถูกดำเนินการล่วงหน้าและผู้ตรวจสอบยืนยันความถูกต้องของธุรกรรม ตัดสินธุรกรรมที่มีข้อพิพาทผ่านโปรโตคอลการท้าทาย

• คำชี้แจงที่ตรวจสอบได้: ลายเซ็น TEE และเทคโนโลยีการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ถูกนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ความถูกต้องของกระบวนการคำนวณและความสมบูรณ์ของผลลัพธ์แบบไม่โต้ตอบ

• Eigen Rollup นำเสนอเทคโนโลยีต่อไปนี้ตาม Arbitrum:

• หลักฐานการตรวจสอบความเป็นส่วนตัว: ตามแผนการพิสูจน์แบบโต้ตอบของ Arbitrum Eigen Rollup ใช้ TEE เพื่อดำเนินการตามคำแนะนำการดำเนินการด้านความเป็นส่วนตัวที่สำคัญ ซึ่งช่วยลดการใช้หลักฐานเชิงโต้ตอบและให้การคุ้มครองความเป็นส่วนตัวสำหรับการพิสูจน์เชิงโต้ตอบ