Bitcoin Magazine: Apa tantangan yang dihadapi oleh Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Terjemahan: Wu Zhu, Jinse Keuangan Emas

Rollup baru-baru ini menjadi fokus penskalaan BTC, menjadi hal pertama yang benar-benar “mencuri perhatian” dari Jaringan Lighting, dalam hal perhatian yang lebih luas. Rollup dirancang untuk menjadi lapisan off-chain 2 yang tidak dibatasi atau dibatasi oleh batasan Likuiditas inti Jaringan Lighting, yaitu pengguna akhir membutuhkan seseorang untuk mengalokasikan (atau “meminjamkan”) dana di muka untuk menerima uang, atau node routing perantara membutuhkan saldo saluran untuk memfasilitasi aliran jumlah pembayaran dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya berjalan di atas Ethereum dan sistem Turing Complete lainnya, tetapi akhir-akhir ini fokus telah beralih ke porting mereka ke blockchain berbasis UTXO (seperti BTC). Artikel ini tidak bermaksud membahas keadaan implementasi saat ini di BTC, tetapi membahas fitur idealisasi Rollup yang telah lama menjadi keinginan orang, yang bergantung pada kemampuan yang saat ini tidak didukung oleh BTC, yaitu kemampuan untuk secara langsung memverifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) di BTC.

Arsitektur dasar dari Roll adalah sebagai berikut: satu akun tunggal (UTXO dalam BTC) menyimpan saldo semua pengguna dalam Rollup. UTXO ini berisi komitmen dalam bentuk akar Merkle dari pohon Merkle, yang mewakili saldo saat ini dari semua akun yang ada di Rollup. Semua akun ini diotorisasi dengan Kunci Publik/Kunci Pribadi, sehingga pengguna masih harus menggunakan Kunci Rahasia untuk menandatangani konten tertentu saat melakukan pengeluaran off-chain. 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 tidak, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blok. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi bahwa semua perubahan saldo 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.

Masalahnya adalah, jika hanya akar pohon merkle yang dipublikasikan di on-chain, pengguna dapat melihat dan mengaksesnya, lalu bagaimana mereka menyimpan cabang mereka di dalam pohon sehingga dapat keluar kapan pun mereka mau tanpa izin?

Rollup yang Sesuai

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

Dalam implementasi yang lebih tinggi, menggunakan perbedaan saldo. Ini pada dasarnya adalah ringkasan dana yang ditambahkan atau dikurangkan dari akun selama proses pembaruan. Ini membuat setiap pembaruan Rollup hanya berisi perubahan saldo akun yang terjadi. Kemudian, pengguna dapat dengan mudah memindai rantai dan ‘menghitung’ dari awal Rollup untuk mendapatkan status saldo akun saat ini, yang memungkinkan mereka untuk membangun kembali pohon Merkle dari saldo saat ini.

Ini akan menghemat banyak biaya dan ruang Blok (dan dengan demikian menghemat uang), sambil tetap memungkinkan pengguna untuk memastikan akses ke informasi yang diperlukan untuk keluar dari satu sisi. Aturan rollup mensyaratkan bahwa data ini dimasukkan dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, yaitu transaksi yang tidak menyertakan 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 di mana rollup masih perlu memastikan 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 dipublikasikan langsung ke BTCBlok chain, aturan Konsensus dapat menjamin kebenarannya secara mutlak. Namun, ketika data tersebut dipublikasikan ke sistem eksternal, hal terbaik yang dapat dilakukannya adalah memverifikasi bukti SPV, yaitu data telah dipublikasikan ke sistem lain.

Ini memerlukan validasi data yang ada pada bukti on-chain lainnya, ini pada akhirnya adalah sebuah masalah Mesin Oracle. Blok BTC tidak dapat sepenuhnya memvalidasi apa pun yang terjadi di luar Bloknya sendiri on-chain, yang terbaik yang dapat dilakukannya adalah memvalidasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memvalidasi apakah data rollup Blok setelah dihasilkan benar-benar disiarkan secara terbuka. Ini tidak dapat memvalidasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang.

Serangan penahanan data telah membuka pintu, yaitu menciptakan janji untuk data yang dirilis dan menggunakannya untuk mendorong rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Ini mengakibatkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi yang benar-benar ada adalah mengandalkan struktur nilai dan insentif di luar BTC secara penuh.

Terjebak dalam situasi sulit

Ini menyebabkan dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data terjadi, secara dasarnya terdapat pilihan biner untuk mempublikasikan data ke rantai blok BTC atau tempat lainnya. Pilihan ini sangat memengaruhi keamanan, kedaulatan, dan skalabilitas rollup.

Di satu sisi, menggunakan BTCBlok Blockchain sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batas maksimal yang keras untuk skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, yang menetapkan batas untuk jumlah rollup yang dapat ada sekaligus jumlah total transaksi yang dapat diproses di luar rantai. Setiap pembaruan rollup memerlukan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan terakhir. Teori informasi hanya memungkinkan data dikompresi hingga tingkat tertentu, pada titik ini, tidak ada potensi skalabilitas yang lebih besar.

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

Saat ini, 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 menjadi tersedia.

Jadi, jika kita benar-benar dapat mewujudkan implementasi Rollup yang ideal di BTC, dan benar-benar dapat melakukan penarikan satu arah oleh pengguna, bagaimana caranya?