Bitcoin Magazine: В чем сложности роллапа?

Источник: Bitcoin Magazine; Компиляция: Wu Zhu, Golden Finance

Rollups в последнее время стали фокусом масштабирования BTC и первыми, кто действительно отвлек внимание от Сети Lighting, получив больше широкого внимания. Rollups предназначены стать вторым уровнем вне блокчейна, который не ограничен или ограничен Ликвидностью ядра Сети Lighting, то есть конечный пользователь должен иметь заранее распределенные (или «заемные») средства для получения денег, или промежуточные Узлы маршрутизации должны иметь балансы каналов для обеспечения полного потока платежных средств от отправителя к получателю.

Эти системы изначально работали на платформе Ethereum и других Тьюринг завершенных системах, однако в последнее время основное внимание переключилось на их адаптацию для блокчейна, основанного на UTXO (например, BTC). В данной статье не рассматривается текущая ситуация с внедрением на BTC, а скорее обсуждаются функции идеального Rollup, которые давно преследуются людьми и зависят от возможностей, которые в настоящее время не поддерживаются BTC, а именно, от возможности прямой проверки Доказательств с нулевым разглашением (ZKP) на BTC.

Основная структура Roll состоит из следующего: отдельный счет (в BTC - UTXO) хранит балансы всех пользователей Rollup. Этот UTXO содержит обязательство, которое существует в виде Merkle-корня дерева Меркла, обещающее все текущие балансы счетов в Rollup. Все эти счета авторизованы с помощью открытого/закрытого ключей, поэтому для вывода средств вне блокчейна пользователь все еще должен подписывать некоторое содержимое с помощью своего секретного ключа. Эта часть структуры позволяет пользователям выходить из Rollup в любое время без разрешения, просто предоставив доказательство транзакции, что их счет является частью дерева Меркла, и они могут выйти из Rollup односторонне, без разрешения оператора.

Оператор Rollup должен включить в транзакцию ZKP, чтобы обновить корень Merkle баланса счета в блокчейне, который был изменен во вне блокчейна транзакции. Без этого ZKP транзакция будет недействительной и не может быть включена в блокчейн. Это доказательство позволяет людям проверять, было ли все изменения на счете вне блокчейна правомерно авторизовано владельцем счета и не имеет ли оператор злонамеренных целей обновлять баланс и красть пользовательские средства или недобросовестно перераспределять их другим пользователям.

Проблема заключается в том, что если в блокчейне публикуется только корневое дерево Меркле, которое пользователи могут просматривать и получать к нему доступ, то как они могут поместить свои ветви в дерево, чтобы иметь возможность выйти без разрешения в любое время, когда им это нужно?

Подходящий Rollup

В соответствующем Rollup каждый раз, когда подтверждается новая транзакция вне блокчейна и изменяется состояние счета Rollup, информация напрямую помещается в блокчейн. Не вся дерево, это слишком абсурдно, а только информация, необходимая для восстановления дерева. В простой реализации в сводном отчете содержится сводка о балансах всех счетов Rollup, а счета добавляются только в обновленных транзакциях Rollup.

В более продвинутой реализации используйте разницу в балансе. По сути, это краткое изложение того, какие счета увеличили или уменьшили средства в процессе обновления. Это позволяет каждому обновлению Rollup содержать только изменения баланса, произошедшие на счете. Затем пользователи могут просто просканировать цепочку и “вычислить” с начала Rollup текущее состояние баланса, что позволяет им восстановить текущий баланс дерева Меркля.

Это позволяет сэкономить большие суммы денег и пространство в Блоке (и, следовательно, сэкономить средства), при этом по-прежнему позволяет пользователям гарантировать доступ к информации, необходимой для одностороннего выхода. Правила rollup требуют включения этих данных в официальное rollup, предоставляемое пользователям с использованием Блокчейна, поэтому сделки, не содержащие счетового резюме или счетовых различий, считаются недействительными.

Срок годности

Еще один способ решения проблемы доступности данных для извлечения пользователем - размещение данных в другом месте, отличном от Блокчейна. Это вводит тонкие вопросы, поскольку rollup все равно должен обеспечить доступность данных в другом месте. Традиционно для этой цели использовались другие Блокчейны, специально разработанные в качестве слоя доступности данных для систем типа rollup.

Это приводит к такому же мощному дилемме в обеспечении безопасности. Когда данные напрямую публикуются в блокчейн Биткойна, соглашения могут гарантировать его абсолютную правильность. Однако, когда они публикуются во внешней системе, они могут лучше всего подтвердить SPV-доказательство, то есть, что данные были опубликованы в другой системе.

Это требует подтверждения того, что данные существуют в других цепях блокчейна, что в конечном итоге является вопросом Машина Oracle. Блокчейн BTC не может полностью подтвердить ничего, что происходит вне его собственной цепи блоков, лучшее, что он может сделать, это подтвердить ZKP. Однако ZKP не может подтвердить, были ли данные rollup в блоке действительно общедоступно опубликованы после их создания. Он не может подтвердить, что внешняя информация действительно общедоступна всем.

Это открыло дверь для атаки задержки данных, то есть создание обязательств по публикации данных и их использование для продвижения rollup, но фактически данные недоступны. Это приводит к тому, что пользователи не могут извлечь средства. Единственным истинным решением является полная зависимость от ценности и структуры стимулирования систем, отличных от BTC.

Дилемма

Это создает дилемму для rollup. Когда речь идет о проблеме доступности данных, существует двойной выбор - опубликовать данные в блокчейне BTC или в другом месте. Этот выбор имеет серьезное влияние на безопасность и суверенитет rollup, а также на его масштабируемость.

С одной стороны, использование BTC в качестве уровня доступности данных блокчейна устанавливает жесткий предел масштабируемости для роллапа. Пространство блока ограничено, что устанавливает предел для количества роллапов, которые могут существовать одновременно, и общего количества транзакций, которые могут быть обработаны вне блокчейна. Каждое обновление роллапа требует определенного объема пространства блока, пропорционального количеству счетов, у которых изменился баланс с момента последнего обновления. Теория информации позволяет только сжимать данные до определенной степени, и на этом нет больше потенциала для расширения.

С другой стороны, использование различных слоев для достижения доступности данных устраняет жесткий предел масштабируемости, но при этом возникают новые вопросы безопасности и суверенитета. В Rollup, где используется BTC для обеспечения доступности данных, если данные, которые пользователь хочет извлечь, не были автоматически опубликованы в блокчейне, состояние Rollup не может измениться. Использование Validiums полностью зависит от способности внешней системы сопротивляться мошенничеству и скрытию данных.

Теперь любой Блок-производитель на системе доступности внешних данных может похитить деньги пользователей BTCRollup, производя Блок, а не фактический широковещательный этот Блок, чтобы сделать данные доступными.

Итак, каково будет, если мы действительно реализуем идеальную реализацию Rollup на BTC и действительно добьемся одностороннего вывода средств пользователем?