Ethereum เป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มบล็อคเชนที่มีการใช้งานมากที่สุด โดยโฮสต์แอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจจำนวนมาก ตั้งแต่ DeFi (การเงินแบบกระจายอำนาจ) ไปจนถึง NFT (โทเค็นที่ไม่สามารถทดแทนได้) และระบบนิเวศก็เจริญรุ่งเรืองมาก อย่างไรก็ตาม ความเจริญรุ่งเรืองของธุรกรรมบนเชนยังมาพร้อมกับความท้าทายโดยธรรมชาติบางประการ เช่น ค่าธรรมเนียมธุรกรรมที่เพิ่มขึ้นอย่างบ้าคลั่ง เวลาในการทำธุรกรรมที่ยาวนานขึ้น และอัตราความล้มเหลวที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความแออัดของเครือข่าย ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อความกระตือรือร้นของผู้เข้าร่วมบนเชน

เพื่อแก้ไขปัญหาข้างต้นโดยไม่กระทบต่อลักษณะการกระจายของเครือข่ายหลัก ชุมชนจึงใช้โซลูชันการขยาย L2 เป็นหลัก หลักการสำคัญของ L2 คือการย้ายการคำนวณและธุรกรรมจากเครือข่ายหลัก (นั่นคือ L1) ไปยังเครือข่ายชั้นที่สองเพื่อดำเนินการ และส่งผลธุรกรรมขั้นสุดท้ายไปยังเครือข่ายหลักเท่านั้น วิธีนี้จะทำให้ธุรกรรมมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลง ในขณะที่ยังคงรับการรักษาความปลอดภัยจากเครือข่ายหลัก

โซลูชัน L2 ที่เป็นที่รู้จักกันดีได้แก่ Rollups, side chain และอื่นๆ

Rollups จะถูกแบ่งเพิ่มเติมอีกเป็น Optimistic Rollups และ Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups)

OP-โรลอัพ

มาดู Optimistic Rollups ก่อน ซึ่งจะนำการคำนวณธุรกรรมทั้งหมดและการอัปเดตสถานะไปไว้ที่เครือข่าย L2 (ซึ่งสามารถเพิ่มความเร็วของธุรกรรมและลดค่าธรรมเนียมธุรกรรมได้) จากนั้นบีบอัดข้อมูลธุรกรรมดั้งเดิมเป็นชุดและเผยแพร่ไปยังเครือข่ายหลัก (ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมนั้นถูกต้อง) เมื่อส่งข้อมูล โหนด L2 จะถือว่าธุรกรรมเหล่านี้ถูกต้องและไม่มีธุรกรรมที่เป็นอันตรายเป็นค่าเริ่มต้น ซึ่งใช้กฎในโลกแห่งความเป็นจริง หากไม่มีใครพิสูจน์ได้ว่าคุณมีความผิด แสดงว่าคุณควรได้รับการพิจารณาว่าบริสุทธิ์ โมเดลนี้จะลบการตรวจสอบที่ไร้ประโยชน์ออกไปจำนวนมาก ซึ่งสามารถเร่งการยืนยันธุรกรรมและปรับปรุงประสิทธิภาพของธุรกรรมได้อย่างมาก

หลังจากที่โหนดส่งธุรกรรมแล้ว หากผู้ตรวจสอบพบว่าธุรกรรมมีปัญหา ผู้ตรวจสอบสามารถส่งหลักฐานการฉ้อโกงได้ภายในเจ็ดวัน หลักฐานนี้จะได้รับการยืนยันโดยสัญญาอัจฉริยะใน L1 เนื่องจากผู้ส่งจำเป็นต้องระบุธุรกรรมที่มีปัญหาอย่างชัดเจน ผู้ตรวจสอบจึงต้องตรวจสอบธุรกรรมที่ระบุเท่านั้น จึงสามารถพิสูจน์ได้อย่างรวดเร็วว่าธุรกรรมมีปัญหาหรือไม่ หากธุรกรรมที่มีปัญหารวมอยู่ด้วย แบตช์ที่ธุรกรรมนี้ตั้งอยู่และแบตช์ที่ตามมาทั้งหมดจะต้องถูกย้อนกลับ และเชน L2 จะถูกย้อนกลับทั้งหมดไปยังสถานะก่อนที่ธุรกรรมที่เป็นอันตรายจะถูกดำเนินการ โหนดที่เป็นอันตรายจะถูกลงโทษ (ยึดเงินฝากที่รับปากไว้) และผู้ตรวจสอบจะได้รับรางวัลบางส่วน

หากไม่มีการส่งหลักฐานการฉ้อโกงโดยโหนดใดๆ ภายในเจ็ดวัน ธุรกรรมทั้งหมดจะได้รับการยืนยันว่าถูกต้องตามกฎหมายโดยเครือข่ายบล็อคเชน

ในปัจจุบัน "หลักฐานการฉ้อโกง" ถือเป็นการออกแบบที่ใช้งานได้จริงมาก เหมือนกับดาบดาโมคลีสในตำนาน การมีอยู่ของมันเองนั้นมีประโยชน์มากกว่าการใช้มันเพื่อลงโทษจริง ๆ ผู้ถือดาบสามารถป้องกันศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมีผลมากกว่าประสิทธิภาพของการต่อสู้ของมันเองมาก เท่าที่เกี่ยวกับสถานการณ์ในปัจจุบัน แทบไม่มีโหนดใดเลยที่ส่งหลักฐานการฉ้อโกง ไม่ต้องพูดถึงการพิสูจน์ว่าโหนดกำลังทำสิ่งชั่วร้ายจริง ๆ มีหลายสาเหตุสำหรับเรื่องนี้ เช่น โปรเจ็กต์ต่าง ๆ ที่ใช้ Op-Rollups ได้รับการทดสอบอย่างเต็มที่ การลงโทษที่รุนแรงทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงในการทำสิ่งชั่วร้าย และการสูญเสียทางเศรษฐกิจและเครดิตที่เกิดจากความชั่วร้ายของโหนดนั้นมากกว่าผลประโยชน์เล็กน้อยที่ความชั่วร้ายนำมาให้มาก

ในความเป็นจริง เมื่อเปรียบเทียบกับการประพฤติมิชอบของโหนด ผู้คนมักพบกับความผันผวนของเครือข่ายและการหยุดชะงักของเครือข่ายที่เกิดจากข้อบกพร่องของซอฟต์แวร์มากกว่า ข้อเสียของ Op-Rollups ส่วนใหญ่คือปัญหาการไหลเวียนของเงินทุนที่เกิดจากช่วงเวลาท้าทายเจ็ดวันและความเสี่ยงจากการรวมศูนย์

ZK-โรลอัพ

ตรงกันข้ามกับ Op-Rollups ที่มองโลกในแง่ดีโดยธรรมชาติ ZK-Rollups ต้องมีหลักฐานยืนยันความถูกต้องนอกเหนือจากข้อมูลที่บีบอัดแล้วเมื่อส่งข้อมูลไปยังเชน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ZK-Rollups ยังทำธุรกรรมนอกเชนและธุรกรรมแบบแพ็กเกจและส่งไปยังเมนเน็ต แต่ก่อนที่จะส่งธุรกรรมเหล่านี้อย่างเป็นทางการ จำเป็นต้องคำนวณหลักฐานยืนยันความถูกต้องนอกเชนเสียก่อน

แนวคิดของ ZK มีอยู่จริงก่อนที่บล็อคเชนจะถือกำเนิด แต่ความซับซ้อนของโลกแห่งความเป็นจริงทำให้สถานการณ์การใช้งานมีจำกัดมาก เมื่อนำไปใช้ จะต้องจำกัดให้อยู่ในขอบเขตที่แคบมาก เช่น ปัญหาความเป็นส่วนตัวของสองฝ่ายที่เฉพาะเจาะจง และโดยปกติจะต้องมีผู้ตรวจสอบแบบรวมศูนย์ ซึ่งจะกำหนดว่าตัวมันเองจะต้องอิงตามระดับความไว้วางใจในระดับหนึ่ง ข้อได้เปรียบของบล็อคเชนในการนำเทคโนโลยี ZK มาใช้ก็คือ มันสามารถรวมความซับซ้อนให้เป็นสัญญาอัจฉริยะได้อย่างเป็นธรรมชาติ ในความเป็นจริงแล้ว มันจำเป็นต้องตรวจสอบข้อมูลและการคำนวณบนบล็อคเชนเท่านั้น โดยธรรมชาติแล้ว มันไม่สามารถยืนยันสิ่งที่สัญญาอัจฉริยะทำไม่ได้ ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับแบบแรก ผู้คนจำเป็นต้องเชื่อในสัญญาอัจฉริยะแบบกระจายอำนาจเท่านั้น และความไว้วางใจนี้ไม่จำเป็นต้องยึดติดอยู่กับองค์กรหรือบุคคลรวมศูนย์ใดๆ

นี่คือความซับซ้อนของ ZK-Rollups เมื่อเทียบกับ Op-Rollups โดยต้องคอมไพล์ไดอะแกรมวงจรตรรกะที่ซับซ้อนโดยอิงจากข้อมูลเมื่อดำเนินการธุรกรรมและตรรกะจริงของการดำเนินการธุรกรรม จากนั้นจึงใช้ตัวพิสูจน์เฉพาะเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่สามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็วผ่านการคำนวณทางเข้ารหัส (ซึ่งใช้เวลาพอสมควร) เนื่องจากการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ต้องอาศัยคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพ จึงมักมีคอมไพเลอร์และตัวตรวจสอบเฉพาะเพื่อดำเนินการงานเหล่านี้

ต้นทุนชั้นที่ 2

ยังมีคำถามอีกข้อหนึ่ง จุดประสงค์ประการหนึ่งของเครือข่าย L2 คือการลดต้นทุนของผู้ใช้ที่โต้ตอบบน L1 แล้วต้นทุนของผู้ใช้เองมีอะไรบ้าง

ประการแรก Op-Rollups มีค่าใช้จ่ายหลักสองประการ ประการแรกคือค่าธรรมเนียมธุรกรรมที่ต้องชำระเมื่อส่งข้อมูลธุรกรรมที่บีบอัดไปยัง L1 และอีกประการหนึ่งคือต้นทุนการดำเนินงานของโหนด L2 (รวมถึงฮาร์ดแวร์และผลกำไร) ในท้ายที่สุด ค่าใช้จ่ายเหล่านี้จะถูกส่งต่อไปยังผู้ใช้

ข่าวดีก็คือโซลูชัน EIP-4844 ในปัจจุบันของ Ethereum ช่วยลดต้นทุนการโต้ตอบ L2 กับเครือข่ายหลักได้อย่างมาก

นอกจากนี้ การบำรุงรักษาโหนดยังต้องล็อคเงินจำนวนมากซึ่งไม่สามารถนำไปใช้สำหรับจุดประสงค์อื่นได้ ซึ่งอาจทำให้ผู้ลงทุนพลาดโอกาสและเกิดการสูญเสียทางอ้อมได้

ต้นทุนของ ZK-Rollups ส่วนใหญ่มาจากต้นทุนการคำนวณ การสร้างหลักฐานความรู้เป็นศูนย์ต้องใช้ทรัพยากรการคำนวณจำนวนมากและต้องมีการติดตั้งฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง และเช่นเดียวกับ Op-Rollups ก็ต้องรับผิดชอบค่าธรรมเนียมธุรกรรมในการส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายด้วย

นอกจากนี้ ฮาร์ดแวร์เฉพาะทางยังไม่เหมาะสำหรับผู้ใช้ทั่วไป ซึ่งจะทำให้เครือข่ายมีการรวมศูนย์มากขึ้น

สรุป

ทั้ง Optimistic Rollups และ ZK-Rollups เป็นคำตอบสำคัญที่ระบบนิเวศ Ethereum มอบให้เพื่อรับมือกับความท้าทายด้านความสามารถในการปรับขนาด ปัจจุบัน ทั้งสองโซลูชันยังคงอยู่ในระหว่างการพัฒนา ด้วยการใช้งานการอัปเกรด เช่น Ethereum EIP-4844 ค่าใช้จ่ายในการเผยแพร่ข้อมูล L2 จึงลดลงอย่างมาก ซึ่งจะช่วยเพิ่มศักยภาพของโซลูชันทั้งสองให้ดียิ่งขึ้น