Bitcoin Magazine: Apa hambatan yang dihadapi oleh Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Terjemahan: Wuzhu, Golden Finance

Rollups telah menjadi fokus pengembangan BTC baru-baru ini, menjadi sesuatu yang benar-benar mengambil perhatian dari Jaringan Lighting, dan mendapatkan perhatian yang lebih luas. Rollups bertujuan untuk menjadi lapisan kedua off-chain yang tidak terikat atau dibatasi oleh batasan Likuiditas inti Jaringan Lighting, yang berarti pengguna akhir perlu memiliki dana yang dialokasikan (atau ‘dipinjam’) di muka untuk menerima pembayaran, atau Node perutean tengah perlu memiliki saldo saluran untuk memfasilitasi aliran pembayaran dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya dijalankan di Ethereum dan sistem Turing Complete lainnya, tetapi belakangan ini fokusnya beralih ke porting mereka ke blockchain berbasis UTXO (misalnya BTC). Artikel ini tidak bermaksud untuk membahas implementasi saat ini di BTC, tetapi membahas fitur Rollup yang diinginkan dalam jangka panjang, bergantung pada kemampuan yang saat ini tidak didukung oleh BTC, yaitu kemampuan untuk melakukan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) secara langsung di BTC.

Arsitektur dasar dari Roll adalah sebagai berikut: satu akun (UTXO dalam BTC) menyimpan saldo semua pengguna dalam Rollup. UTXO ini berisi komitmen yang ada sebagai akar Merkle tree, yang mewakili saldo saat ini dari semua akun yang ada dalam Rollup. Semua akun ini diotorisasi dengan Kunci Publik/Kunci Pribadi, sehingga pengguna masih perlu menggunakan Kunci Rahasia untuk menandatangani konten tertentu agar dapat melakukan pengeluaran di luar rantai (off-chain). Bagian dari struktur ini memungkinkan pengguna untuk keluar kapan saja tanpa izin, hanya dengan membuktikan bahwa akun mereka adalah bagian dari Merkle tree, mereka dapat keluar dari Rollup secara sepihak tanpa perlu izin dari operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui akun saldo on-chain saat menyelesaikan transaksi off-chain. Jika tidak ada ZKP ini, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blok. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi apakah semua perubahan pada akun off-chain telah mendapatkan otorisasi yang tepat dari pemegang akun dan apakah operator tidak dengan jahat mengupdate saldo untuk mencuri dana pengguna atau dengan tidak jujur mendistribusikannya kepada pengguna lain.

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

Rollup yang tepat

Dalam Rollup yang sesuai, setiap kali transaksi off-chain baru dikonfirmasi dan status Rollupakun berubah, informasi tersebut akan langsung dimasukkan ke dalam blockchain. Bukan seluruh pohon, itu terlalu tidak masuk akal, tetapi hanya informasi yang diperlukan untuk membangun ulang pohon. Dalam implementasi yang sederhana, ringkasan dari semua akun yang ada di Rollup akan mencakup saldo, dan akun hanya ditambahkan dalam transaksi Rollup yang diperbarui.

Dalam implementasi yang lebih canggih, menggunakan selisih saldo. Pada dasarnya ini adalah ringkasan tentang akun mana yang menambah atau mengurangi dana 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, ini memungkinkan mereka untuk membangun kembali pohon Merkle saldo saat ini.

Dengan cara ini, dapat menghemat banyak pengeluaran dan ruang Blok (sehingga menghemat dana), sambil masih memungkinkan pengguna untuk memastikan akses ke informasi yang diperlukan untuk keluar satu arah. Aturan rollup memerlukan data-data ini termasuk dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, sehingga transaksi yang tidak mencakup ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap tidak valid.

Masa Berlaku

Salah satu cara lain untuk mengatasi masalah ketersediaan data penarikan pengguna adalah dengan menempatkan data di tempat lain di luar Blok rantai. Ini memperkenalkan masalah yang rumit, rollup masih perlu memastikan bahwa data tersedia di tempat lain. Secara tradisional, rantai Blok lain digunakan untuk tujuan ini, yang dirancang khusus sebagai lapisan ketersediaan data untuk sistem seperti rollup.

Hal ini menyebabkan dilema keamanan yang sama kuatnya. Ketika data dipublikasikan langsung ke jaringan Blok BTCB, aturan Konsensus dapat menjamin kebenarannya secara mutlak. Namun, ketika data tersebut dipublikasikan ke sistem eksternal, yang dapat dilakukan hanyalah memverifikasi bukti SPV, yaitu data telah dipublikasikan ke sistem lain.

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

Ini membuka pintu bagi serangan penahanan data, yaitu menciptakan janji terhadap data yang diterbitkan dan menggunakan itu untuk mendorong rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Ini menyebabkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi nyata adalah bergantung sepenuhnya pada nilai dan struktur insentif sistem di luar BTC.

Terjebak dalam dilema

Ini membawa dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data terjadi, secara mendasar ada dua pilihan yaitu mempublikasikan data ke blockchain BTC atau tempat lainnya. Pilihan ini memiliki dampak besar terhadap keamanan, kedaulatan, dan skalabilitas rollup.

Di satu sisi, menggunakan BTCBlok chain sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batasan maksimal untuk skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, ini menetapkan batasan untuk jumlah rollup yang dapat ada pada satu waktu dan total transaksi yang dapat diproses off-chain oleh rollup. Setiap pembaruan rollup membutuhkan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan sebelumnya. Teori informasi hanya memungkinkan data dikompresi hingga tingkat tertentu, pada titik ini tidak ada potensi ekspansi lebih lanjut.

Di sisi lain, menggunakan lapisan yang berbeda untuk mencapai ketersediaan data akan menghilangkan batasan maksimum keuntungan skalabilitas, 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 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 menculik dana pengguna BTCRollup dengan memproduksi Blok daripada benar-benar menyiar Blok tersebut, sehingga membuat data tersedia.

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