Bitcoin Magazine: Apa Kesulitan yang Dihadapi oleh Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Terjemahan: Wuzhu, Golden Finance

Baru-baru ini, rollups 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 terbatas oleh Likuiditas inti Jaringan Lighting, yang berarti pengguna akhir perlu dialokasikan (atau “meminjam”) dana terlebih dahulu untuk menerima pembayaran, atau Node perantara perlu memiliki saldo saluran untuk memfasilitasi aliran dana dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya dijalankan pada sistem Turing Complete seperti Ethereum dan lainnya, tetapi fokus baru-baru ini beralih ke memindahkan mereka ke blockchain berbasis UTXO seperti BTC. Artikel ini tidak bermaksud membahas status quo saat ini yang diterapkan pada BTC, melainkan membahas fitur Rollup yang ideal yang telah lama dikejar orang, yang tergantung pada kemampuan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) secara langsung di atas BTC, kemampuan yang saat ini tidak didukung oleh BTC.

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

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui akun on-chain saldonya setelah menyelesaikan transaksi off-chain. Tanpa 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 diberi wewenang oleh pemilik akun dan apakah operator tidak dengan jahat memperbarui saldo untuk mencuri dana pengguna atau dengan tidak jujur mengalokasikannya 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, sehingga mereka 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, informasi tersebut langsung dimasukkan ke dalam blockchain. Bukan seluruh pohon, karena itu terlalu tidak masuk akal, tetapi hanya informasi yang diperlukan untuk membangun kembali pohon. Dalam implementasi sederhana, semua ringkasan akun Rollup yang ada akan mencakup saldo, dan akun hanya ditambahkan dalam transaksi Rollup yang diperbarui.

Dalam implementasi yang lebih tinggi, digunakan perbedaan saldo. Pada dasarnya, ini adalah ringkasan dari akun mana yang menambah atau mengurangi dana selama proses pembaruan. Ini memungkinkan 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 akun saat ini.

Hal ini dapat menghemat biaya besar dan ruang Blok (sehingga menghemat dana), sambil masih memungkinkan pengguna untuk memastikan akses informasi yang diperlukan untuk keluar dari sisi satu pihak. Aturan rollup memerlukan data-data ini dimasukkan dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, sehingga transaksi yang tidak mencakup ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap tidak valid.

Periode berlaku

Salah satu metode lain untuk menangani masalah ketersediaan data penarikan pengguna adalah dengan meletakkan data di tempat lain di luar Blok. Ini memperkenalkan masalah yang halus, 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 seperti rollup.

Ini menghadirkan dilema yang sama kuatnya dalam keamanan. Ketika data diposting langsung ke jaringan Blok Bitcoin, aturan Konsensus dapat menjamin bahwa data tersebut benar-benar akurat. Namun, ketika data diposting ke sistem eksternal, yang terbaik yang dapat dilakukannya hanyalah memverifikasi bukti SPV, yaitu data telah diposting ke sistem lain.

Ini memerlukan verifikasi data ada di 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 on-chain, yang terbaik yang dapat dilakukannya adalah memverifikasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memverifikasi apakah data rollup dari Blok yang dihasilkan benar-benar disiarkan secara terbuka setelah generasi. Ini tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang.

Ini membuka pintu untuk serangan penahanan data, yaitu menciptakan komitmen terhadap data yang diterbitkan 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 sepenuhnya nilai dan struktur insentif sistem di luar BTC.

Berada dalam kebimbangan

Ini menimbulkan dilema bagi rollup. Ketika menyangkut masalah ketersediaan data, secara dasarnya ada pilihan biner antara mempublikasikan data ke blockchain BTC atau tempat lain. Pilihan ini sangat memengaruhi keamanan, kedaulatan, dan skalabilitas rollup.

Di satu sisi, menggunakan BTCBlok Blockchain sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batasan keras pada skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, ini membatasi jumlah rollup yang dapat ada dalam satu waktu serta 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 tingkat tertentu, pada titik ini, tidak ada potensi perluasan lebih lanjut.

Di sisi lain, menggunakan lapisan yang berbeda untuk mencapai ketersediaan data akan menghilangkan batasan keras dari peningkatan 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. Dengan menggunakan Validiums, jaminan ini sepenuhnya bergantung pada kemampuan sistem eksternal yang digunakan untuk melawan penipuan dan menyembunyikan data.

Sekarang, produsen Blok di sistem ketersediaan data eksternal dapat menculik dana pengguna BTCRollup dengan memproduksi Blok daripada secara aktif menyiar Blok tersebut, sehingga membuat data menjadi tersedia.

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