Bitcoin Magazine: Apa Kesulitan yang Dihadapi oleh Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Diterjemahkan oleh: Wu Zhu, 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 untuk menjadi lapisan kedua off-chain yang tidak terbatas atau terikat oleh Likuiditas inti Jaringan Lighting, yaitu pengguna akhir perlu ditugaskan (atau “meminjam”) dana 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 akhir-akhir ini fokus telah beralih ke porting mereka ke blockchain berbasis UTXO seperti BTC. Artikel ini tidak bermaksud membahas implementasi saat ini di BTC, tetapi membahas fitur idealisasi Rollup yang telah lama dikejar oleh orang-orang, yang tergantung pada kemampuan BTC yang saat ini tidak didukung, yaitu kemampuan untuk melakukan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) langsung di BTC.

Arsitektur dasar Roll adalah sebagai berikut: satu akun tunggal (UTXO di BTC) menyimpan saldo semua pengguna di Rollup. UTXO ini berisi komitmen, yang hadir dalam bentuk akar Merkle dari pohon Merkle, yang mewakili saldo saat ini dari semua akun di Rollup. Semua akun ini diotorisasi menggunakan Kunci Publik/Kunci Pribadi, 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 operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui saldo akun on-chain dalam proses transaksi off-chain, jika tanpa ZKP ini, transaksi menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blockchain. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi apakah semua perubahan akun off-chain telah mendapat otorisasi yang tepat dari pemilik akun, serta apakah operator tidak dengan jahat memperbarui saldo untuk mencuri dana pengguna atau secara tidak jujur mengalokasikannya ulang ke pengguna lain.

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

Rollup yang Sesuai

Di dalam Rollup yang tepat, setiap kali ada konfirmasi transaksi off-chain baru dan status Rollupakun berubah, informasinya 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 yang ada di Rollup akan mencakup saldo, dan akun hanya ditambahkan dalam transaksi pembaruan Rollup.

Dalam implementasi yang lebih maju, varians keseimbangan digunakan. Ini pada dasarnya adalah ringkasan akun mana yang mengalami peningkatan atau penurunan pendanaan selama proses pembaruan. Hal ini membuat setiap pembaruan Rollup hanya berisi perubahan saldo akun yang telah terjadi. Pengguna kemudian dapat dengan mudah memindai rantai dan “menghitung” dari awal Rollup untuk mendapatkan keadaan saldo akun saat ini, yang memungkinkan mereka untuk membangun kembali pohon Merkle dari saldo saat ini.

Dengan cara ini, Anda dapat menghemat banyak pengeluaran dan ruang Blok (sehingga menghemat dana), sambil masih memungkinkan pengguna untuk memastikan informasi yang diperlukan untuk keluar satu arah. Aturan rollup membutuhkan data ini termasuk dalam rollup resmi yang disediakan kepada pengguna menggunakan Blok rantai, di mana transaksi yang tidak termasuk ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap tidak valid.

Masa Berlaku

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

Hal ini menyebabkan dilema keamanan yang sama kuatnya. Ketika data dipublikasikan langsung ke rantai Blok BTC, aturan Konsensus dapat menjamin keabsolutan data tersebut. 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 bukti bahwa data ada di on-chain lainnya, yang pada akhirnya adalah masalah Mesin Oracle. Blok Bitcoin tidak dapat sepenuhnya memverifikasi apa pun selain dari apa yang terjadi di Bloknya sendiri di on-chain, yang terbaik yang dapat dilakukannya adalah memverifikasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memverifikasi apakah Blok yang mengandung data rollup benar-benar disiarkan secara publik setelah dihasilkan. Itu tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang.

Serangan penahanan data ini membuka pintu, yaitu membuat janji terhadap 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 efektif adalah bergantung pada struktur nilai dan insentif selain BTC secara penuh.

Dalam kebimbangan

Ini menimbulkan dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data terjadi, secara dasarnya ada pilihan biner antara 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 yang keras pada 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 memerlukan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan terakhir. Teori informasi hanya memungkinkan data untuk dikompresi sampai 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 perlu diekstraksi oleh pengguna tidak secara otomatis dipublikasikan 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, produsen Blok mana pun pada sistem ketersediaan data eksternal dapat mengambil alih dana pengguna BTCRollup dengan memproduksi Blok daripada menyiarkan Blok tersebut secara nyata, sehingga membuat data tersedia.

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