Bitcoin Magazine: Apa Masalah yang Dihadapi oleh Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Diterjemahkan oleh: Wuzhu, Golden Finance

Rollups baru-baru ini telah menjadi fokus perluasan BTC, menjadi sesuatu yang benar-benar mencuri perhatian dari Jaringan Lighting, dalam hal perhatian yang lebih luas. Rollups bertujuan menjadi lapisan kedua off-chain yang tidak terbatas atau dibatasi oleh Likuiditas inti Jaringan Lighting, yaitu pengguna akhir perlu memiliki dana yang dialokasikan (atau ‘pinjam’) terlebih dahulu untuk menerima pembayaran, atau Node perantara perlu memiliki saldo saluran untuk memfasilitasi aliran pembayaran dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya berjalan di Ethereum dan sistem Turing Complete lainnya, tetapi belakangan ini fokus telah beralih ke memindahkan mereka ke blockchain berbasis UTXO (misalnya BTC). Artikel ini tidak bermaksud membahas implementasi saat ini di BTC, tetapi membahas fungsi idealisasi Rollup yang telah lama dikejar, yang bergantung pada kemampuan BTC yang saat ini tidak didukung, yaitu kemampuan untuk memverifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) langsung di BTC.

Struktur dasar Roll adalah sebagai berikut: Satu akun tunggal (disebut UTXO dalam BTC) menyimpan saldo semua pengguna di Rollup. UTXO ini berisi suatu komitmen yang ada dalam bentuk akar Merkle dari pohon Merkle, yang mencakup semua saldo saat ini dari semua akun di Rollup. Semua akun ini menggunakan Kunci Publik/Kunci Pribadi untuk otorisasi, sehingga untuk melakukan pengeluaran off-chain, pengguna masih harus menandatangani beberapa konten menggunakan Kunci Rahasia. Bagian dari struktur ini memungkinkan pengguna untuk keluar kapan saja tanpa izin, hanya dengan membuat bukti transaksi bahwa akun mereka adalah bagian dari pohon Merkle, mereka dapat keluar dari Rollup secara sepihak tanpa izin dari operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui saldo akun on-chain selama proses transaksi off-chain, jika tanpa ZKP ini, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blok. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi bahwa semua perubahan akun off-chain telah diotorisasi dengan benar oleh pemegang akun, dan bahwa operator tidak dengan jahat memperbarui saldo untuk mencuri dana pengguna atau dengan tidak jujur mengalokasikannya ulang ke pengguna lain.

Rollup yang sesuai

Dalam Rollup yang tepat, setiap kali ada konfirmasi transaksi off-chain baru dan status Rollupakun berubah, informasi akan langsung dimasukkan ke dalam blockchain. Bukan seluruh pohon, itu terlalu absurd, tetapi hanya informasi yang diperlukan untuk membangun kembali pohon. Dalam implementasi sederhana, ringkasan dari semua akun Rollup yang ada akan mencakup saldo, dan akun hanya ditambahkan dalam transaksi Rollup yang diperbarui.

Dalam implementasi yang lebih canggih, gunakan perbedaan saldo. Pada dasarnya, ini adalah ringkasan dari akun mana yang menambahkan atau mengurangi dana selama proses pembaruan. Ini membuat setiap pembaruan Rollup hanya mengandung perubahan saldo akun yang terjadi. Kemudian, pengguna dapat dengan mudah memindai rantai dan ‘menghitung ulang’ dari awal Rollup untuk mengetahui status saldo akun saat ini, yang memungkinkan mereka untuk membangun kembali pohon Merkle dari saldo saat ini.

Dengan cara ini, pengguna dapat menghemat banyak biaya dan ruang Blok (dan dengan demikian menghemat dana), sambil masih memungkinkan pengguna untuk memastikan informasi yang diperlukan untuk keluar secara satu arah. Aturan rollup mensyaratkan bahwa data ini termasuk dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blok chain kepada pengguna, di mana transaksi yang tidak mencakup ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap sebagai transaksi yang tidak valid.

Masa Berlaku

Metode lain untuk menangani masalah ketersediaan data penarikan pengguna adalah dengan meletakkan data di tempat lain di luar Blok. Ini memperkenalkan masalah yang rumit, rollup masih perlu memastikan secara paksa bahwa data tersedia di tempat lain. Secara tradisional, Blok lain digunakan untuk tujuan ini, yang dirancang khusus sebagai lapisan ketersediaan data untuk sistem rollup dan sejenisnya.

Ini menciptakan dilema keamanan yang sama kuatnya. Ketika data langsung dipublikasikan ke BTCBlok chain, aturan Konsensus dapat memastikan kebenarannya mutlak. Namun, ketika data tersebut dipublikasikan ke sistem eksternal, yang terbaik yang dapat dilakukannya adalah memverifikasi bukti SPV, yaitu data telah dipublikasikan ke sistem lain.

Ini memerlukan bukti bahwa data ada di on-chain lain, yang pada akhirnya adalah masalah Mesin Oracle. Blok Bitcoin tidak dapat sepenuhnya memverifikasi apa pun yang terjadi di luar Bloknya sendiri selain dari verifikasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memverifikasi apakah Blok yang berisi data rollup benar-benar dipublikasikan setelah dibuat. Itu tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang.

Serangan penahanan data ini membuka pintu, yaitu menciptakan janji terhadap data yang dipublikasikan dan menggunakannya untuk mendorong rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Ini menyebabkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi yang benar-benar efektif adalah mengandalkan struktur nilai dan insentif di luar BTC sepenuhnya.

Dalam kebimbangan

Ini membawa dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data terjadi, secara dasarnya ada pilihan biner untuk mempublikasikan data ke blockchain BTC atau tempat lain. Pilihan ini memiliki dampak signifikan pada keamanan, kedaulatan, dan skalabilitas rollup.

Di satu sisi, menggunakan BTCBlockchain sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batasan keras terhadap skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, ini memberikan batasan pada jumlah rollup yang dapat ada sekaligus dan total transaksi yang dapat ditangani off-chain oleh semua rollup. Setiap pembaruan rollup membutuhkan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan sebelumnya. Teori informasi hanya memungkinkan data untuk dikompresi hingga batas tertentu, pada titik ini tidak ada lagi potensi perluasan.

Di sisi lain, menggunakan lapisan yang berbeda untuk mencapai ketersediaan data akan menghilangkan batasan keras dari keuntungan skalabilitas, tetapi juga membawa masalah keamanan dan kedaulatan baru. Dalam Rollup yang menggunakan BTC untuk mencapai ketersediaan data, jika data yang ingin diambil oleh pengguna tidak dipublikasikan secara otomatis ke blockchain, maka status Rollup tidak akan berubah. Dengan menggunakan Validiums, jaminan ini sepenuhnya bergantung pada kemampuan sistem eksternal yang digunakan untuk melawan penipuan dan menyembunyikan data.

Sekarang, setiap produsen Blok pada sistem ketersediaan data eksternal dapat mencuri dana pengguna BTCRollup dengan memproduksi Blok tanpa benar-benar menyiarkan Blok tersebut, sehingga membuat data tersedia.

Jadi, jika kita benar-benar mencapai implementasi Rollup yang ideal di BTC, dan benar-benar mewujudkan penarikan satu arah pengguna, bagaimana itu akan terjadi?