Viện nghiên cứu Delin Capital: Thảo luận về Giải pháp mở rộng Rollup Lớp 2 của việc mở rộng Ethereum

Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từDealean Capital Research, được in lại bởi Odaily với sự cho phép.

Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từ

, được in lại bởi Odaily với sự cho phép.

Vào tháng 5 năm 2020, có một cái gọi là "Thứ Năm đen tối" trên mạng Ethereum: Ethereum trở nên quá đông khiến MakerDAO không thể hoạt động như mong đợi. Trong trường hợp này, những người tham gia khác nhau có thể đặt giá thầu cho "tài sản thế chấp dưới mức", có nghĩa là một người tham gia được phép đặt giá thầu ETH trị giá 4,5 triệu đô la ở mức 0 đô la. Sự cố MakerDAO đã cho chúng ta thấy hậu quả của việc không đủ khả năng mở rộng.

Như "Thứ Năm Đen" đã chứng minh, loại mối đe dọa bảo mật do tắc nghẽn Ethereum này đã trở thành một vấn đề rất nghiêm trọng ngày nay. ) để giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng, các giải pháp này về cơ bản sử dụng chuỗi khối như một mỏ neo tin cậy.Công nghệ mở rộng Lớp 2 di chuyển các giao dịch ra khỏi chuỗi (trái ngược với công nghệ mở rộng Lớp 1, giúp tăng thông lượng giao dịch của chuỗi cơ bản). Nếu được xây dựng, giải pháp mở rộng Layer2 có thể tận dụng nhiều lợi ích của chuỗi khối (bảo mật, tính bất biến, phân cấp, v.v.) và yêu cầu ít sự đánh đổi và giả định hơn.Giải pháp mở rộng lớp 2 của Ethereum

, chủ đề của số báo này là nói về giải pháp mở rộng Rollup phổ biến trong cộng đồng Ethereum trên cơ sở tìm hiểu Layer2.

tiêu đề phụ

Trước hết, Rollup là gì?

Rollup là một giải pháp mở rộng Lớp 2 tương tự như Plasma, giải pháp này vay mượn nhiều khái niệm từ Plasma. Rollup tương tự như Plasma theo một nghĩa nào đó, mở rộng Ethereum bằng cách di chuyển các giao dịch từ chuỗi bên ngoài sang chuỗi bên Lớp 2 được bảo vệ bởi mạng chính (nghĩa là Lớp 1). Cả hai kịch bản mở rộng quy mô đều triển khai các hợp đồng thông minh cho mạng chính chứa tất cả các khoản tiền được gửi vào sidechain và bằng chứng về trạng thái hiện tại của sidechain. Người dùng và nhà điều hành chuỗi bên duy trì chuỗi bên và đảm bảo rằng các chuyển đổi trạng thái hợp lệ được gửi tới hợp đồng mạng chính.

Rollup được xây dựng dựa trên ý tưởng "Chuỗi bóng tối" để đạt được tính khả dụng của dữ liệu bằng cách thực thi trạng thái ngoại tuyến và chỉ sử dụng chuỗi khối Ethereum. Việc phát hành khối hoặc cập nhật trạng thái của Rollup chỉ xuất bản một số dữ liệu lên chuỗi chính của mỗi giao dịch thông qua tx CALLDATA, giúp cải thiện thông lượng và khắc phục sự cố tấn công giữ lại dữ liệu của chuỗi bên.

Có hai loại Tổng số: Tổng số Lạc quan và Tổng số ZK. Chúng khác nhau về cách tiếp cận để đảm bảo tính hợp lệ của các khối sidechain. Đối với Bản tổng hợp lạc quan, tính hợp lệ được đảm bảo bằng bằng chứng gian lận và giả định đồng bộ, trong khi đối với Bản tổng hợp ZK, tính hợp lệ được đảm bảo bằng bằng chứng không có kiến ​​thức.

tiêu đề phụ

Tổng số lạc quan là gì?

Ý tưởng về OptimisticRollup lần đầu tiên được đề xuất bởi John Adler tại Diễn đàn nghiên cứu Ethereum Foundation vào tháng 7 năm 2019 và Optimistic Rollup gần với phác thảo ý tưởng ban đầu của chuỗi bóng tối. Các nhóm làm việc trên Optimistic Rollup bao gồm Optimism (trước đây là Nhóm Plasma), Fuel Labs, Arbitrum, v.v.

Bản tổng hợp lạc quan đề cập đến việc sử dụng Máy ảo lạc quan Ethereum (OVM), về mặt kỹ thuật, nó là sự tích hợp của Máy ảo Ethereum (EVM), thực hiện trạng thái "lạc quan" của Lớp 1 dựa trên dự đoán trạng thái dữ liệu Lớp 2. Có thể hiểu thế này: trên chuỗi Optimistic Rollup Layer2, người dùng có một máy (OVM) để xử lý các giao dịch và hợp đồng thông minh, và tất cả các hoạt động hàng ngày được thực hiện trong máy Layer2; trên chuỗi Ethereum Layer1, người dùng có một OVM Same máy OVM, nhưng sẽ không sử dụng trừ khi có trường hợp khẩn cấp xảy ra. Nếu ai đó cho rằng thao tác Layer2 OVM là gian lận, anh ta có thể chạy lại thao tác trên máy tính Layer1 OVM để chứng minh tính xác thực của thao tác. Để trở thành nút Lớp tổng hợp lạc quan 2, người dùng (A) phải khóa một số tiền trong hợp đồng thông minh Lớp 1 (trở thành "Công cụ tổng hợp trái phiếu"), nếu người dùng (A) hoạt động kém và những người dùng khác (B) cuối cùng chứng minh rằng hoạt động của người dùng (A) là gian lận, khoản tiền gửi của người dùng (A) sẽ bị cắt và người dùng (B) sẽ nhận được khoản tiền gửi tương đương với số tiền đã giảm dưới dạng phần thưởng.

Bản tổng hợp lạc quan có thể hỗ trợ các khoản thanh toán đơn giản và hợp đồng thông minh phức tạp, đồng thời hầu hết cơ sở mã hiện có có thể dễ dàng chuyển sang Bản tổng hợp lạc quan, vì vậy Bản tổng hợp lạc quan được coi là một giải pháp trực tiếp. Mặt khác, việc di chuyển liền mạch các hợp đồng thông minh từ chuỗi chính Ethereum sang ZK Rollup tương đối khó khăn hơn.

tiêu đề phụ

ZKRollup là gì?

Nói tóm lại, ZK Rollup là một giải pháp mở rộng Lớp 2, trong đó tất cả các khoản tiền được nắm giữ bởi các hợp đồng thông minh trên chuỗi chính, trong khi nó thực hiện các tính toán và lưu trữ ngoài chuỗi, đồng thời tính hợp lệ của các chuỗi bên của nó được xác minh bằng bằng chứng không có kiến ​​thức. bảo đảm.

ZK Rollup ban đầu được đề xuất bởi Barry Whitehat vào năm 2018. Bảo đảm bảo mật của nó giống như bảo đảm của Lớp 1 cơ bản (nghĩa là Ethereum), có thể tạo khối trong vòng một phút và tăng thông lượng lên 2.000 tps. Các dự án do ZK Rollup thực hiện bao gồm Matter Labs và Starkware.

Thay vì đợi hai tuần để hoàn thành một khối trong chuỗi ẩn, ZK Rollup thay thế thách thức gian lận bằng bằng chứng không có kiến ​​thức. Các tài khoản và số dư được thể hiện bằng các cây Merkle riêng biệt. Những gốc Merkle này đảm bảo rằng không ai có thể làm sai lệch dữ liệu. Gốc của mỗi cây Merkle (một dành cho tài khoản và một dành cho số dư) được lưu trữ trong hợp đồng thông minh trên Ethereum chỉ cung cấp "biểu diễn đơn giản" về trạng thái của sidechain, tất cả dữ liệu khác được lưu trữ ngoài chuỗi.

ZK Rollup giống như bạn đang nói chuyện với ai đó (được gọi là người chuyển tiếp), người xây dựng các khối và cập nhật trạng thái. Thay đổi trạng thái được băm, là quy trình đầu vào của SNARK (bằng chứng không có kiến ​​thức), bao gồm bằng chứng hợp lệ của từng giao dịch trong khối Tổng số. Các giao dịch được tổng hợp và chỉ tiêu đề được ký và cam kết với chuỗi chính. Do đó, lượng dữ liệu được lưu trữ trên chuỗi Ethereum bị giảm. Tất cả các chữ ký được thay thế bằng bằng chứng không có kiến ​​thức được gọi là ZK-SNARK, cho phép nén các bản ghi giao dịch tổng hợp.

Tính toán cũng được cải thiện do việc xác minh từng chữ ký được thay thế bằng một SNARK duy nhất. Chỉ một phần nhỏ thông tin (hai gốc Merkle của sổ địa chỉ và số dư/nonce, cả hai đều 32 byte) được thêm vào chuỗi chính và chúng chỉ đại diện cho một phần nhỏ dữ liệu giao dịch được xuất bản trên chuỗi thông qua CALLDATA. Sau khi gửi một khối hoặc cập nhật trạng thái, người dùng có thể xác minh tính hợp lệ của bằng chứng không kiến ​​thức. Nếu giao dịch thách thức nói với hợp đồng thông minh rằng một số dữ liệu không chính xác, khối cuối cùng sẽ không hợp lệ.

Những thách thức này được thay thế bằng ZK-SNARK trong Bản tổng hợp ZK, trong đó không thể gửi trạng thái không hợp lệ hoặc không chính xác. SNARK chứng minh rằng chuỗi giao dịch này đã được chủ sở hữu ký chính xác và việc cập nhật số dư tài khoản từ gốc Merkle cũ sang gốc Merkle mới là chính xác. Do đó, các bộ chuyển tiếp không thể thực hiện trạng thái không hợp lệ hoặc bị thao túng.

ZK Rollup gửi bằng chứng ZK SNARK cho hợp đồng Rollup mainnet. Sau đó, hợp đồng thông minh của mainnet sẽ xác minh và chấp nhận mọi bằng chứng hợp lệ. Quá trình này xảy ra gần như ngay lập tức và trên quy mô lớn. Trong khi đó, Optimistic Rollup sẽ luôn hy sinh một số khả năng mở rộng để thích ứng với các hợp đồng thông minh trên Lớp 2 và quá trình của nó cũng sẽ bị chậm lại một chút để người dùng có thời gian thách thức các khối không hợp lệ của Bond Aggregator.