Bitcoin Magazine: Apa Kendala yang Dihadapi Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Terjemahan: Wuzhu, Golden Finance

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 dijalankan di Ethereum dan sistem Turing Complete lainnya, tetapi belakangan ini fokus telah beralih ke porting mereka ke blockchain berbasis UTXO (seperti BTC). Artikel ini tidak bermaksud untuk membahas status implementasi saat ini di BTC, melainkan membahas fitur Rollup yang ideal yang telah lama dikejar oleh orang, yang bergantung pada kemampuan yang saat ini tidak didukung oleh BTC, yaitu kemampuan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) secara langsung di BTC.

Arsitektur dasar Roll adalah sebagai berikut: satu akun (UTXO dalam BTC) menyimpan saldo semua pengguna di dalam Rollup. UTXO ini berisi komitmen yang ada dalam bentuk root Merkle tree, yang berisi semua saldo saat ini untuk akun yang ada di Rollup. Semua akun ini diberi otorisasi oleh Kunci Publik/Kunci Pribadi, sehingga untuk melakukan pengeluaran off-chain, pengguna harus tetap menandatangani konten menggunakan Kunci Rahasia. Bagian dari struktur ini memungkinkan pengguna untuk keluar kapan saja tanpa perlu izin, dengan hanya membuat bukti transaksi bahwa akun mereka adalah bagian dari Merkle tree, mereka dapat keluar dari Rollup secara sepihak tanpa izin dari operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui saldo akun on-chain dalam proses transaksi off-chain, jika tidak ada ZKP, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blockchain. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi apakah semua perubahan saldo akun off-chain telah diotorisasi dengan benar oleh pemegang akun, dan 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, bagaimana pengguna dapat menempatkan cabang mereka di dalam pohon sehingga mereka dapat keluar kapan pun tanpa izin?

Rollup yang Tepat

Dalam Rollup yang sesuai, setiap kali ada konfirmasi transaksi off-chain baru dan status Rollup akun berubah, informasinya akan langsung dimasukkan ke dalam blockchain. Bukan seluruh pohon, itu terlalu absurd, tetapi informasi yang diperlukan untuk membangun kembali pohon. Dalam implementasi yang sederhana, ringkasan semua akun yang ada di Rollup 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 dana mana akun telah menambah atau mengurangi 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, ini memungkinkan mereka untuk membangun kembali pohon Merkle saldo saat ini.

Dengan cara ini, dapat menghemat biaya dan ruang Blok yang besar (sehingga menghemat dana), sambil tetap memungkinkan pengguna untuk memastikan akses informasi yang diperlukan untuk keluar secara sepihak. Aturan rollup meminta data ini disertakan dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, yaitu transaksi yang tidak termasuk ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap sebagai transaksi yang tidak valid.

Masa Berlaku

Salah satu cara lain untuk menangani masalah ketersediaan data penarikan pengguna adalah dengan memindahkan data ke tempat lain di luar Blok. Ini menghadirkan 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. Saat data dipublikasikan langsung ke rantai BTCBlok, aturan Konsensus dapat memastikan keabsolutanannya. Namun, saat data dipublikasikan ke sistem eksternal, hal terbaik yang bisa dilakukan adalah memverifikasi bukti SPV, yaitu data telah dipublikasikan ke sistem lain.

Ini memerlukan verifikasi bahwa data ada di bukti on-chain lain, yang pada akhirnya merupakan masalah Mesin Oracle. Rantai Blok BTC tidak dapat sepenuhnya memverifikasi apa pun selain dari apa yang terjadi di 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 disiarkan secara publik setelah dibuat. Ini tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang atau tidak.

Ini membuka pintu bagi serangan penyimpanan data, yaitu menciptakan komitmen terhadap data yang diterbitkan dan menggunakannya untuk mempercepat rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Hal ini menyebabkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi yang benar-benar efektif adalah bergantung sepenuhnya pada nilai dan struktur insentif di luar BTC.

Dilema

Ini menimbulkan dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data muncul, 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 BTCBlok sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batasan maksimal bagi skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, yang mengatur jumlah rollup yang dapat ada pada suatu waktu dan total transaksi yang dapat diproses secara off-chain. Setiap pembaruan rollup membutuhkan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan sebelumnya. Teori informasi hanya memungkinkan kompresi data hingga batas 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 keras dari peningkatan 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.

Saat ini, setiap produsen Blok pada sistem ketersediaan data eksternal dapat mengambil uang pengguna BTCRollup dengan menghasilkan Blok tanpa benar-benar menyiarkannya, sehingga membuat data tersedia.

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