Bitcoin Magazine: В чем сложности Rollup?

Источник: Bitcoin Magazine; Подборка: Пять Бат, Золотые Финансы

Rollups в последнее время стали центром внимания в расширении BTC и стали первым настоящим конкурентом Сети Lighting, получив более широкое внимание. Rollups призваны стать вторым уровнем вне блокчейна, который не ограничен ядром Ликвидность Сети Lighting и не имеет ограничений, и в конечном итоге пользователи должны иметь заранее выделенные (или «заимствованные») средства, чтобы получить деньги, или промежуточный Узел должен иметь баланс канала, чтобы обеспечить полный поток платежей от отправителя к получателю.

Эти системы изначально работали на Ethereum и других завершенных системах Тьюринга, но недавно упор сделан на перенос их на блокчейн, основанный на UTXO (например, на BTC). В этой статье мы не собираемся обсуждать текущую реализацию на BTC, а скорее говорить о функциях идеального Rollup, которые люди давно преследуют, и которые зависят от возможности проверки Доказательств с нулевым разглашением (ZKP) непосредственно на BTC, что в настоящее время не поддерживается.

Основная структура Roll выглядит следующим образом: отдельный счет (в BTC - UTXO) содержит балансы всех пользователей в Rollup. Этот UTXO содержит обязательство в виде корня Меркля, которое представляет собой обязательство всех текущих балансов в Rollup. Все эти счета авторизуются с помощью открытого/закрытого ключей, поэтому для осуществления расходов вне блокчейна пользователи по-прежнему должны подписывать некоторые данные с помощью секретного ключа. Эта часть структуры позволяет пользователям покинуть Rollup в любое время без разрешения, просто предоставив доказательство того, что их счет является частью дерева Меркля, и они могут односторонне выйти из Rollup без разрешения оператора.

Оператор Rollup должен включать доказательство нулевого разглашения (ZKP) в транзакцию, чтобы обновить корневой хэш баланса счета в блокчейн во время процесса завершения вне блокчейна транзакции. Если отсутствует это ZKP, транзакция будет недействительной и не может быть включена в Блокчейн. Это доказательство позволяет людям проверить, получило ли все изменения баланса счета вне блокчейна должное авторизацию владельца счета и не является ли оператор злонамеренным в обновлении баланса для кражи средств пользователей или нечестно перераспределения их другим пользователям.

Проблема заключается в том, что если только корневой узел дерева Меркля опубликован в блокчейне, и пользователи могут просматривать и получать к нему доступ, то как они могут вставить свои ветви в дерево, чтобы они могли выйти в любое время без разрешения?

Подходящий Rollup

В подходящей Rollup каждый раз, когда подтверждается новая транзакция вне блокчейна и изменяется состояние счета Rollup, информация непосредственно помещается в блокчейн. Не вся дерево - это слишком абсурдно, а только информация, необходимая для восстановления дерева. В простой реализации резюме обобщенная информация о балансе всех существующих счетов Rollup и счета просто добавляются в обновленную транзакцию Rollup.

В более продвинутой реализации используется разница в балансе. Это, по сути, краткое изложение того, какие счета увеличили или уменьшили свои средства в процессе обновления. Это позволяет каждому обновлению Rollup содержать только изменения баланса счета, которые произошли. Затем пользователь может просто просканировать цепь и «вычислить» текущее состояние баланса счета с начала Rollup, что позволяет им восстановить Merkle-дерево текущего баланса.

Это позволяет сэкономить значительные расходы и блокировать пространство (таким образом, экономя средства), при этом позволяя пользователям гарантировать доступ к информации, необходимой для одностороннего выхода. Правила rollup требуют включения этих данных в официальный rollup, предоставляемый пользователю с использованием Блокчейна, то есть транзакции, не содержащие сводного отчета или различий в счетах, считаются недействительными.

Срок действия

Еще один способ решения проблемы доступности данных для пользовательского извлечения заключается в размещении данных в другом месте, отличном от Блокчейна. Это вводит тонкую проблему: rollup все равно должен обеспечивать доступность данных в другом месте. Традиционно для этой цели использовались другие Блокчейны, специально разработанные в качестве слоя доступности данных для систем, таких как rollup.

Это создало трудности в обеспечении такой же высокой степени безопасности. Когда данные напрямую публикуются на BTCБлокчейн, правила Соглашения могут гарантировать их абсолютную правильность. Однако, когда они публикуются во внешней системе, лучшее, что они могут сделать, это проверить SPV-доказательство, то есть, что данные уже опубликованы в другой системе.

Это требует доказательства того, что данные существуют в другом Блокчейне, и, в конечном счете, это проблема Машина Oracle. BTC Блокчейн не может полностью подтвердить что-либо, происходящее вне его собственного Блокв блокчейне, лучшее, что он может сделать, это подтвердить ZKP. Однако ZKP не может подтвердить, были ли данные rollup в Блоке действительно опубликованы после их создания. Он не может подтвердить, что внешняя информация действительно доступна всем.

Это открыло двери для атаки на задержку 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 вывести свои средства. Единственным настоящим решением является полная зависимость от стоимости и структуры стимулирования системы, отличной от BTC.

В замешательстве

Это создало дилемму для rollup. Когда речь идет о проблемах доступности данных, существует двоичный выбор между публикацией данных на блокчейне BTC или в другом месте. Этот выбор существенно влияет на безопасность, суверенитет и масштабируемость rollup.

С одной стороны, использование BTC в качестве слоя доступности данных на Блокчейне устанавливает жесткий верхний предел масштабируемости для роллапа. Пространство блока ограничено, что устанавливает верхний предел для количества роллапов, которые могут существовать одновременно, а также для общего количества транзакций, которые могут обрабатываться вне блокчейна. Для каждого обновления роллапа требуется пропорциональное количество пространства блока, соответствующее количеству счетов, у которых изменился баланс с последнего обновления. Теория информации позволяет только сжимать данные до определенной степени, и на этом нет больше потенциала для масштабирования.

С другой стороны, использование разных слоев для обеспечения доступности данных устраняет жесткий верхний предел преимуществ масштабируемости, но также возникают новые вопросы безопасности и суверенитета. В Rollup, который обеспечивает доступность данных с помощью BTC, если данные, которые пользователь хочет извлечь, не автоматически публикуются в блокчейне, состояние Rollup не может измениться. В случае использования Validiums, такая гарантия полностью зависит от способности внешней системы противостоять обману и скрытию данных.

Теперь любой Блок-производитель на системе доступности внешних данных может захватить средства пользователей BTCRollup, производя Блок, а не фактически транслируя этот Блок, чтобы сделать данные доступными.

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