Foresight Ventures: Phân tích toàn diện về tình trạng hiện tại và tương lai của Rollup

Foresight

特邀专栏作者

2022-06-14 03:30

Bài viết này có khoảng 7209 từ, đọc toàn bộ bài viết mất khoảng 11 phút

Mọi thứ về Rollup đều quá mới, quá sáng bóng nhưng cũng quá non nớt…

Tóm tắt AI

Mở rộng

Mọi thứ về Rollup đều quá mới, quá sáng bóng nhưng cũng quá non nớt…

Tác giả gốc: msfew@ Foresight Ventures

Bài viết này tập trung vào vũ trụ Rollup Lớp 2 của Ethereum (chỉ bao gồm Rollup bảo mật) và sẽ bắt đầu từ các khái niệm cốt lõi và thiết kế cơ chế dễ hiểu, thảo luận về mặt tốt và mặt xấu hiện tại của Rollup, đồng thời tưởng tượng khả năng phân cấp trong tương lai của chúng và hơn thế nữa mở rộng.Các lộ trình và giải pháp tiềm năng cho khả năng kết hợp, quyền riêng tư và các chức năng bổ sung khác đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

Rollup bảo mật là một mô hình như Arbitrum hoặc Optimism, giải quyết, đồng thuận và tính khả dụng của dữ liệu đều dựa vào L1 như Ethereum và nó chỉ chịu trách nhiệm thực thi Rollup.

trình soạn thảo mdnice

trình soạn thảo mdnice

a) Bản chất của Rollup

Có hai cách để mở rộng chuỗi khối: một là tự tối ưu hóa chuỗi khối, hai là sử dụng chuỗi khối theo cách tốt hơn.

Rollup là loại thứ hai, bản chất thực sự của nó rất đơn giản, nhanh hơn, rẻ hơn và "đáng tin cậy" hơn khi sử dụng chuỗi khối để mở rộng chuỗi khối (về cơ bản là Ethereum).

Tổng hợp là: hợp đồng thông minh trên chuỗi + bộ tổng hợp ngoài chuỗi.

Thật đơn giản. Sự kết hợp của hai tính năng này xác định Rollup và làm phong phú khái niệm của nó.

Hợp đồng thông minh trên chuỗi,Điều đó có nghĩa là mô hình ủy thác của nó là một hợp đồng thông minh trên Ethereum, mượn tính bảo mật của Ethereum, thay vì thiết lập một sự đồng thuận ủy thác mới như Alt L1.
công cụ tổng hợp ngoài chuỗi,Điều đó có nghĩa là nó sẽ thực hiện và tổng hợp các giao dịch ngoài chuỗi, nén một số lượng lớn giao dịch và cuối cùng đưa chúng vào mạng chính Ethereum để đạt được mục tiêu nhanh hơn và rẻ hơn.

Nguyên tắc của Ethereum là mỗi nút lưu trữ và thực hiện mọi giao dịch do người dùng gửi tới nó, vì vậy một mạng phi tập trung như vậy rất tốn kém.

trình soạn thảo mdnice

b) Nguyên tắc tổng hợp lạc quan

Đúng như tên gọi, Optimistic Rollup mang tính lạc quan. Nó áp dụng giả định vô tội. Mọi người sẽ mặc định tin rằng mỗi lần thực thi là chính xác và trạng thái của mỗi đợt có thể bị thách thức bằng bằng chứng gian lận để đảm bảo an ninh.

Người dùng gửi giao dịch trong Arbitrum và trình sắp xếp chuỗi của Arbitrum thực hiện giao dịch, đồng thời gửi dữ liệu giao dịch và gốc trạng thái tới hợp đồng thông minh trên mạng chính Ethereum theo đợt.

Tôi nên làm gì nếu xảy ra lỗi trong quá trình thực hiện Tổng số lạc quan?

Bản tổng hợp lạc quan có thời gian xác thực tranh chấp,trình soạn thảo mdnice

c) Nguyên tắc cuộn lên zk

Đúng như tên gọi, zk Rollup sử dụng công nghệ bằng chứng zk zero-knowledge (thực ra là Bằng chứng xác thực), tương tự như giả định có tội. Mọi người sẽ mặc định đặt câu hỏi rằng mọi thực thi đều sai và tính bảo mật được đảm bảo thông qua bằng chứng có trong từng đợt. .

Người dùng gửi giao dịch trong zkSync, trình sắp xếp chuỗi của zkSync thực hiện và lưu trữ giao dịch, đồng thời gửi bằng chứng trạng thái và trạng thái mới cho hợp đồng thông minh trên mạng chính Ethereum theo đợt.

Làm thế nào để zk chứng minh rằng việc thực hiện của nó không sai?

Prover (sequencer trong hầu hết các trường hợp) sẽ tạo ra các bằng chứng không thể giả mạo để thực hiện các giao dịch, chứng minh rằng các trạng thái và thực thi mới này là chính xác.Sequencer sẽ nén bằng chứng và dữ liệu khác và gửi nó tới hợp đồng thông minh trong mạng chính Ethereum để xác minh.

Làm thế nào để họ nén dữ liệu, do đó giảm phí gas?

Tổng số có thể nén theo số byte trên mỗi giao dịch,Bao gồm Nonce và chữ ký, v.v.Đối với zk Rollup, nó có thể được nén thêm mà không cần tải lên dữ liệu không liên quan đến cập nhật trạng thái,Bởi vì bằng chứng zk đã có thể chứng minh tính chính xác của các cập nhật trạng thái và Bản tổng hợp lạc quan cần được thử thách, vì vậy không thể bỏ qua phần dữ liệu này.

Tại sao cả hai đều phải ở trạng thái đầy đủ?

Bởi vì để ngăn trình tự chạy trốn,trình soạn thảo mdnice

d) Sự khác biệt giữa hai loại Rollup

Nếu vẫn chưa hiểu các bạn có thể xem sơ đồ bên dưới.

Thiết kế của Optimistic Rollup giống Arweave hơn, cơ chế được thiết kế thông qua kinh tế và trò chơi, hiệu suất tốt nhưng không thể đảm bảo chính xác 100%.

Thiết kế của zk Rollup giống Filecoin hơn.Cơ chế được thiết kế thông qua mật mã và toán học, có thể đảm bảo tính chính xác 100%, nhưng sẽ luôn có thêm chi phí tính toán và thời gian.

Sự khác biệt làMột bên sử dụng khoảng thời gian thử thách để đảm bảo rằng các lỗi có thể được sửa chữa và bên kia sử dụng mật mã để đảm bảo rằng các lỗi không thể xảy ra.

trình soạn thảo mdnice

1. Rollup xuất sắc

Trước hết, chúng ta hãy đánh giá sự xuất sắc tổng thể của mạng Rollup:

Hệ sinh thái: Arbitrum đã hết NFT và hệ sinh thái metaverse; Sự lạc quan đã phát hành tiền, với sự quản trị và cộng đồng; StarkNet đang tạo ra nhiều đổi mới GameFi; zkSync có nhiều dự án DeFi mới. Mỗi Rollup là một phe độc lập.
Mở rộng: TPS thực sự xuất sắc, mặc dù không cao như đỉnh lý thuyết nhưng xác nhận nhanh của L2 mang lại trải nghiệm Web3 nhanh và rẻ.
Trải nghiệm: Đối với nhà phát triển và người dùng, việc chuyển sang Rollup là một vấn đề đơn giản và trải nghiệm gần giống với Ethereum. Nhiều cầu nối chuỗi chéo, ví, Uniswap và các cơ sở hạ tầng khác cũng phục vụ cho trải nghiệm mượt mà của người dùng. Đây cũng là được hỗ trợ bởi một hệ sinh thái tốt.
Đổi mới: Rollup đã là mảnh đất tuyệt vời cho đổi mới ứng dụng Ethereum và nó cũng giàu trí tưởng tượng hơn so với mạng "mạng thử nghiệm lớn" của Polygon.

Ngoài ra, nếu bạn quan tâm đến sự so sánh giữa subnet và Rollup, bạn có thể tham khảo thêmnghiên cứu trước đây của chúng tôi,Và quan điểm của Toghrui.

Chi tiết hơn, các Bản tổng hợp lạc quan chính và Bản tổng hợp zk lần lượt cho kết quả như sau:

Arbitrum: TVL khoảng 2,4 tỷ USD, bản nâng cấp Nitro đã được tung ra trên mạng thử nghiệm và WASM-Geth sẽ được sử dụng để thay thế VM hiện có của Arbitrum nhằm tối ưu hóa hiệu suất và khả năng thích ứng (tiềm năng)
Lạc quan: Tiền tệ đã được phát hành và trên cơ sở đó, nhiều "thử nghiệm đột phá và cực kỳ lạc quan" đã được thực hiện (đủ loại sai lầm, sự thật bị che giấu và sự thờ ơ, gần đây thường bị người dùng thất vọng đặt câu hỏi là "Hoàng tử lãng phí của Quỹ Ethereum"). Nâng cấp Bedrock sẽ biến VM thành MIPS-Geth, đạt được sự tương đương với EVM. Các nhà phát triển của Optimism đã nói về khái niệm zkMIPS. Tôi tự hỏi liệu họ có nỗ lực theo hướng này trong tương lai không?
StarkNet: Hiện tại, cầu nối chuỗi chéo vẫn chưa được mở hoàn toàn. Hệ sinh thái phát triển của ngôn ngữ đặc biệt Cairo và StarkNet đã được thiết lập tốt và hệ sinh thái trò chơi đáng được chú ý. Mô hình Validium của StarkEx cũng đã sản xuất dYdX, ImmutableX và các ứng dụng khác.Và bản thân StarkNet cũng có thể được sử dụng như một lớp định cư, Build L3.
zkSync: Đây là lần đầu tiên tạo ra một zkEVM tương đối hoàn chỉnh. Chế độ Volition của phiên bản 2.0 cho phép người dùng linh hoạt lựa chọn các giải pháp sẵn có của dữ liệu zkPorter hoặc Ethereum.
Aztec: Bản tổng hợp zk riêng tư của mô hình UTXO sẽ sớm hỗ trợ hệ sinh thái DeFi riêng tư (nhưng do kích thước lớn của dữ liệu giao dịch, hiện tại cần phải tối ưu hóa bổ sung). Rollup zk thật.
Nhiên liệu: V1 là một Bản tổng hợp lạc quan và nó rất phi tập trung. V2 không đi theo con đường thông thường, không thích ứng với EVM, nhưng hỗ trợ xử lý tx song song thông qua VM hiệu suất cao của mô hình UTXO và cam kết tạo ra lớp thực thi nhanh nhất.

Ngoài Rollup với Ethereum là mạng chính, còn có:

everPay: dựa trên ArweaveMô hình SCPLớp2.
Milkomeda: Tổng hợp EVM trên Algorand.
Orbis: Rollup ở chế độ Validium trên Cardano.

trình soạn thảo mdnice

2. Rollup cần được cải thiện

trình soạn thảo mdnice

a) Tập trung hóa

Trải nghiệm người dùng mượt mà của Rollup Network đạt được bằng cách thỏa hiệp bảo mật,Nhiều thành phần của mạng được tập trung hóa, mặc dù có thể dùng ba điểm sau đây để "phân minh" về vấn đề này:

Bằng chứng zk trong zk Rollup không thể giả mạo bằng toán học.
Người dùng có thể tái tạo lại tất cả các trạng thái thông qua DA của L1.
Bản thân mô hình ủy thác là một hợp đồng thông minh tập trung.

Tuy nhiên, việc tập trung hóa Rollup vẫn sẽ dẫn đến các vấn đề như kiểm duyệt và bảo mật cực thấp.Hiện tại, tính tập trung của nó chủ yếu thể hiện ở:

Trình sắp xếp tập trung:Hầu hết các trình sắp xếp thứ tự của Optimistic Rollup và zk Rollup đều tồn tại ở dạng tập trung. Điều đó có nghĩa là, việc thực thi, sắp xếp và tạo khối giống như tx đều được hỗ trợ bởi một máy chủ tập trung. Trước Arbitrum, do sự cố phần cứng của trình sắp xếp thứ tự , Toàn bộ mạng bị sập ...
Nâng cấp tập trung:Hầu hết các nâng cấp mạng Rollup đều được tập trung, điều đó có nghĩa là chi phí thực sự hack toàn bộ Rollup là không đáng kể so với hàng tỷ TVL trên mạng. Ví dụ: zkSync sử dụng hội đồng bảo mật để quản lý các nâng cấp. Nhớ lại trước đây Trong sự cố hack Ronin, hoàn toàn không an toàn khi để hơn một tỷ quỹ phụ thuộc vào nhiều chữ ký của rất ít người.

Các thành phần nguồn đóng:Một số thành phần chính của Rollup là nguồn đóng, ví dụ: hầu hết tất cả các thành phần chính của StarkNet đều không phải là nguồn mở và vẫn được phát triển theo cách tập trung và không có giấy phép nguồn mở, đây không phải là Web3.

trình soạn thảo mdnice

b) Hiệu suất thực tế

Hiệu suất cực cao mà Rollup hiện đang thể hiện là "sai", Finality thực sự không tốt lắm và vẫn còn chỗ để cải thiện hiệu suất, đây là con dao hai lưỡi.

Khi người dùng gửi một giao dịch trên L2, anh ta sẽ ngay lập tức nhận được phản hồi về sự thành công hay thất bại của giao dịch, nhưng trên thực tế, trải nghiệm người dùng tức thời này chỉ là Finality trên L2.

Trong khoảng thời gian dữ liệu chưa được gửi tới L1 hoặc Prover vẫn đang trong cửa sổ chứng nhận hoặc trọng tài, dữ liệu chưa đạt được L1 Finality. một thời gian thông qua Rollup, cho phép người dùng sử dụng nó trước để xác nhận mềm.

Do thiết kế trên, các vấn đề sau được gây ra:

Kết thúc giả:Mục đích thực sự chỉ khi dữ liệu được tải lên chuỗi khối thực như Ethereum, vậy mục đích thực sự của Rollup nhanh như thế nào? cần được xem xét), tần suất họ gửi dữ liệu lên Ethereum? Đây là một phân tích thực tế về dữ liệu trên chuỗi.

TPS bị thổi phồng:trình soạn thảo mdnice

c) Cơ chế kinh tế

Chúng tôi lấy mã thông báo của Optimism làm ví dụ để nghiên cứu cơ chế kinh doanh và kinh tế của Layer2 Rollup, mô hình mã thông báo và MEV.

mô hình kinh doanh:Lợi nhuận tổng hợp = Phí lớp 2 - Phí không gian khối lớp 1 (chi phí bảo mật lưu trữ và xác minh dữ liệu như bằng chứng trên L1) - chi phí điện toán như máy chủ nút. Trong đó, phí Lớp 2 = phí gas + MEV + một số phí bảo hiểm do Lớp 2 tính. Nhưng Người dùng của mô hình kinh doanh này không thể tham gia với tư cách là nút, chỉ nhà phát triển Rollup mới có thể kiếm được.

Cơ chế mã thông báo:Mạng của lạc quan là tốt, nhưng nền kinh tế mã thông báo vẫn còn yếu. OP có ba vấn đề nghiêm trọng sau: 1. Không có tiện ích, chẳng hạn như không thể thanh toán gas mạng hoặc cầm cố PoS (tất nhiên, hai tiện ích này không tốt ) , chỉ dành cho quản trị. 2. Không thể nắm bắt được giá trị của doanh thu mạng và không gian khối, người sắp xếp thứ tự kiếm được bao nhiêu tiền không liên quan gì đến người nắm giữ tiền tệ. 3. Số lượng lưu thông rất nhỏ, áp lực bán rất cao , và các sự cố trong quá trình tạo thị trường làm cho nó thậm chí còn tồi tệ hơn.
MEV: Vì Rollup hiện là một trình sắp xếp tập trung, nên những lợi ích này có thể được trình sắp xếp theo thứ tự nắm bắt. MEV là một điều hai mặt. Về mặt tích cực, mạng Rollup có thể nắm lấy giá trị của MEV cho mạng, khiến nó trở thành một cơ chế kinh tế sau mạng phân cấp và một phần quan trọng của các ưu đãi khai thác; trong trường hợp xấu nhất, mạng Rollup sẽ cần phải loại bỏ bất kỳ MEV nào, vì nó thường được coi là một khoản thuế bổ sung đối với người dùng. cơ chế phục vụ, nhưng nó có yêu cầu cao hơn về hiệu suất nút và giảm chi phí DDoS.

trình soạn thảo mdnice

3. So sánh hiệu suất cuối cùng giữa Optimistic Rollup và zk Rollup

Tôi không thực sự muốn so sánh TPS và các màn trình diễn trên giấy khác của các trại Lạc quan và zk Rollup như các bài báo khác (nếu bạn tò mò, bạn có thể đọc thêm phần tham khảo ở cuối bài viết một cách chi tiết), mà từ bản chất và đặc điểm của chúng , cũng như kết quả dài hạn Hiệu suất để so sánh:

Việc giải thích chi tiết của bức tranh này và những điểm đáng chú ý như sau:

Khó khăn trong việc triển khai tương đương EVM: Trên thực tế, cho dù xét về khả năng tương thích EVM, yêu cầu cấu hình nút hay tối ưu hóa, thì độ khó triển khai tổng thể của zk Rollup đều cao hơn so với Optimistic Rollup. Đây thực sự là một cách để chứng minh sự tồn tại của chi phí bổ sung ... Thêm Chi phí bằng chứng không chỉ làm cho hiệu suất của mạng luôn có thêm gánh nặng mà còn là một trở ngại lớn đối với việc triển khai công nghệ tương thích EVM.
Sẽ thuận tiện hơn để đáp ứng quyền riêng tư và các yêu cầu khác: Bây giờ zk đã được sử dụng, khó khăn trong việc phát triển một Bản tổng hợp zk-zk thực sự riêng tư sẽ dễ dàng hơn nhiều so với Bản tổng hợp zk-Op. Tất nhiên, cũng có các dự án Bản tổng hợp zk-Op chẳng hạn như ZKOPRU đã được khởi chạy.
Hướng tối ưu hóa: Đối với Bản tổng hợp lạc quan, quá trình xử lý tx được song song hóa là một cách tối ưu hóa rất trực tiếp và hiệu quả, và nếu zk Rollup sử dụng cùng một sơ đồ (trình sắp xếp thứ tự của phiên bản tiếp theo của StarkNet có thể được song song hóa), về lâu dài, nó vẫn sẽ bị mất Bản tổng hợp lạc quan (một lần nữa do chi phí chứng minh bổ sung), vì vậy zk Rollup sẽ sử dụng phương án thay thế chia tỷ lệ Fractal L3, nghĩa là tiếp tục xây dựng Bản tổng hợp trên đỉnh của Bản tổng hợp. Siêu năng lực đệ quy không chỉ cho phép L2 xác minh rằng bằng chứng của L3 là đúng Đồng thời, nó cũng có thể cho phép L1 xác minh xem việc xác minh L3 của L2 có đúng hay không.
Hướng tối ưu hóa cụ thể: tất cả đều được lấy từ lộ trình và kế hoạch thiết kế dự kiến, hiện tại chưa có thực tế, cá nhân tôi nghĩ rằng sẽ mất nhiều thời gian để hoàn thành các nâng cấp này, một số nâng cấp này có tác dụng phụ, chẳng hạn như giới thiệu một cơ chế mới. Cần có các giả định tin cậy bổ sung.

Mặc dù con số này rút ra kết luận rằng hiệu suất của Optimistic Rollup sẽ cao hơn so với zk Rollup trong thời gian dài, nhưng niềm tin được đảm bảo bởi toán học sẽ mạnh mẽ hơn.Tôi nghĩ rằng kết quả cuối cùng của hiệu suất Rollup là Lạc quan, nhưng kết quả cuối cùng tổng thể thực sự sẽ là zk.

trình soạn thảo mdnice

4. Tương lai của rollup

trình soạn thảo mdnice

a) phân quyền

Từ góc độ phân cấp, chúng tôi tập trung vào các vấn đề nâng cấp trình tự và hợp đồng,Trong tương lai, Rollup phải được phân cấp,Sau đó, thiết kế phi tập trung sau đây là bắt buộc:

Trình sắp xếp phi tập trung:Cơ chế trình tự sắp xếp của Optimistic Rollup về cơ bản sẽ là PoS (bầu cử lãnh đạo, đấu giá MEV, cơ chế xoay vòng) của nhiều thay đổi kỳ diệu khác nhau và cơ chế của zk Rollup như Proof of Efficiency hoặc Proof of Validity Proof hoặc Tendermint PoS của Hermez. một cơ chế PoS, vì vậy trên thực tế, cần phải có thêm chi phí vốn.
Nâng cấp hợp đồng phi tập trung:Việc nâng cấp hợp đồng không nên được quản lý bằng đa chữ ký mà bằng quản lý quản trị phi tập trung (liên quan đến mã thông báo) hoặc từ bỏ hoàn toàn quyền nâng cấp hợp đồng (chẳng hạn như nâng cấp không bắt buộc như nâng cấp V3 của Uniswap V2).
Khách hàng đa ngôn ngữ:Giống như Ethereum, một ứng dụng khách đa ngôn ngữ cũng là một điều kiện cần thiết để phân cấp, có thể đảm bảo 100% thời gian hoạt động của mạng.

trình soạn thảo mdnice

b) Khả năng kết hợp

Khả năng kết hợp của Rollup là khả năng của các hợp đồng thông minh trên các Rollup khác nhau để đọc và ghi trực tiếp với nhau.

Trên thực tế, đối với Rollup trên EthereumLà một lớp thanh toán, Ethereum là cầu nối chung cho Rollup.Trong tương lai, khả năng kết hợp giữa các Rollup có khả năng tạo thành lệnh gọi thông qua L2 ⇒ L1 ⇒ L2 (chẳng hạn như dAMM do StarkNet thiết kế).

trình soạn thảo mdnice

c) chức năng

Để mở rộng chức năng, zk Rollup có nhiều tiềm năng hơn.Khái niệm về L3 làm cho Tổng hợp dành riêng cho ứng dụng trở nên đặc biệt hấp dẫn,Immutable X cũng đã thông báo rằng họ sẽ thực hiện triển khai giao thức bổ sung trên StarkNet để nó có thể tồn tại dưới dạng L3.

Sự hấp dẫn của L3 là:

Hãy để ứng dụng chuyển đổi thành một giao thức, mở giao diện và dịch vụ của riêng nó và đạt được khả năng kết hợp cao hơn
L1 đóng vai trò là kim giờ, L2 đóng vai trò là kim phút và L3 đóng vai trò là kim giây.Nó cải thiện hơn nữa hiệu suất tổng thể của mạng mà không ảnh hưởng đến xung của L1.

Tôi hình dung các tính năng thú vị nhất của L3 là:

Quyền riêng tư L3
Thanh toán thuần túy L3
Thị trường NFT L3
Công cụ trò chơi L3
DEX và DeFi L3

Nhưng thách thức của L3 là DA xử lý nó chính xác như thế nào.Chúng tôi có thể áp dụng các mô hình khác nhau sau đây:

Bản tổng hợp an toàn: Nó vẫn được coi là Bản tổng hợp và đặt DA trên L1 giống như L2, nhưng nó có thể liên quan đến cơ chế thoát phức tạp hơn.
5. Tóm tắt