Bitcoin Magazine: Apa Kendala yang Dihadapi oleh Rollup?

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

Rollups telah menjadi pusat perhatian dalam peningkatan kapasitas BTC, menjadi sesuatu yang benar-benar mencuri perhatian dari Jaringan Lighting, dan mendapatkan perhatian yang lebih luas. Rollups bertujuan menjadi lapisan kedua off-chain yang tidak terikat atau dibatasi oleh batasan Likuiditas inti dari Jaringan Lighting, yang berarti pengguna akhir perlu memiliki seseorang yang memperoleh (atau ‘meminjam’) dana terlebih dahulu sebelum mereka dapat menerima uang, atau Node routing perlu saldonya dalam saluran untuk memfasilitasi aliran pembayaran dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya dijalankan 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 untuk membahas implementasi saat ini di BTC, tetapi untuk membahas fitur Rollup yang ideal yang telah lama dicari oleh orang, yang bergantung pada kemampuan ZKP (Zero-Knowledge Proof) yang tidak didukung saat ini oleh BTC.

Arsitektur dasar Roll adalah sebagai berikut: satu akun tunggal (UTXO dalam BTC) menyimpan saldo semua pengguna dalam Rollup. UTXO ini termasuk komitmen yang ada dalam bentuk root Merkle dari pohon Merkle, yang berjanji untuk semua saldo saat ini dari akun yang ada dalam Rollup. Semua akun ini diotorisasi menggunakan Kunci Publik/Kunci Pribadi, sehingga untuk membuat pengeluaran off-chain, pengguna masih harus menandatangani beberapa konten dengan 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 perlu izin dari operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui saldo akun on-chain saat menyelesaikan transaksi off-chain, jika tidak, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan dalam Blockchain. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi apakah semua perubahan terhadap saldo akun off-chain telah mendapatkan otorisasi yang tepat dari pemilik akun, dan apakah 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 diterbitkan di on-chain, bagaimana pengguna dapat menempatkan cabang mereka di dalam pohon sehingga mereka dapat keluar kapan pun mereka mau tanpa izin?

Rollup yang Tepat

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

Dalam implementasi yang lebih canggih, gunakan perbedaan saldo akun. 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 mengetahui status saldo akun saat ini, yang memungkinkan mereka membangun kembali pohon Merkle dari saldo saat ini.

Ini akan menghemat biaya dan ruang Blok yang besar (sehingga menghemat dana), sambil tetap memungkinkan pengguna memastikan akses ke informasi yang diperlukan untuk keluar unilateral. Aturan rollup mengharuskan data ini dimasukkan dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, yaitu transaksi yang tidak mencakup ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap sebagai transaksi tidak valid.

Masa Berlaku

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

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

Ini memerlukan verifikasi bahwa data ada pada Blok lain yang on-chain, ini pada akhirnya adalah masalah Mesin Oracle. Blok Bitcoin tidak dapat sepenuhnya memverifikasi apa pun yang terjadi di luar hal-hal yang terjadi pada Blok on-chain-nya sendiri, yang terbaik yang dapat dilakukannya adalah memverifikasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memverifikasi apakah Blok yang berisi data rollup benar-benar telah disiarkan secara publik setelah dibuat. Ini tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang.

Ini membuka pintu bagi serangan penahanan data, yaitu membuat janji untuk merilis data dan menggunakannya untuk mendorong rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Ini menyebabkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi nyata adalah sepenuhnya bergantung pada nilai dan struktur insentif di luar BTC.

Berada 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 besar 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 membatasi jumlah rollup yang dapat ada sekaligus serta total transaksi yang dapat ditangani off-chain oleh semua rollup. Setiap kali rollup diperbarui, ruang Blok yang diperlukan akan sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan sebelumnya. Teori informasi hanya memungkinkan data dikompresi sampai tingkat tertentu, pada titik ini, tidak ada potensi perluasan lebih lanjut.

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

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

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