Bitcoin Magazine: В чем проблема Rollup?

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

Роллапы в последнее время стали фокусом увеличения масштаба BTC, став первым по-настоящему вытеснившим внимание от сети Lighting чем-то более широко обсуждаемым. Роллапы призваны стать вторым уровнем вне блокчейна, который не ограничен или не подвержен ограничениям основной Ликвидности сети Lighting, то есть конечному пользователю необходимо заранее выделить (или «занять») средства, чтобы получить деньги, или узлу-посреднику требуется баланс канала, чтобы обеспечить плавный поток средств от отправителя к получателю.

Эти системы изначально работали на платформе Ethereum и других завершенных системах Тьюринга, но в последнее время упор был сделан на их портирование на основе UTXO блокчейна (например, BTC). В этой статье мы не собираемся обсуждать текущую реализацию на BTC, а скорее рассмотрим функциональность идеального Rollup, которая зависит от возможности прямой проверки Доказательств с нулевым разглашением (ZKP) на BTC, чего 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, представленное в виде корня Меркля, обязательство содержит текущие балансы всех счетов в Rollup. Все эти счета авторизованы с помощью открытых/закрытых ключей, поэтому для осуществления расходов вне блокчейна пользователи все равно должны подписать определенное содержимое с помощью секретного ключа. Эта часть структуры позволяет пользователям выходить 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 ZKP в транзакцию, чтобы обновлять корневые хеши балансов счетов в блокчейне при выполнении транзакцийвне блокчейна. Если этого ZKP нет, транзакция будет недействительной и не может быть включена в блокчейн. Это доказательство позволяет людям проверить, было ли совершено соответствующее разрешение владельца счета на все изменения счета вне блокчейна, а также, не обновлял ли оператор баланс с злым умыслом, чтобы украсть средства пользователей или недобросовестно перераспределить их другим пользователям.

Проблема заключается в том, что если только корень дерева Меркла опубликован в блокчейне, и пользователи могут его просматривать и получать к нему доступ, как они могут поместить свои ветви в дерево, чтобы иметь возможность выйти в любое время без разрешения?

Подходящий Rollup

В подходящем Rollup каждый раз, когда подтверждается новая вне блокчейна транзакция и изменяется состояние счета Rollup, информация будет непосредственно помещена в блокчейн. Не вся дерево, это было бы слишком абсурдно, а только информация, необходимая для восстановления дерева. В простой реализации все существующие счета в Rollup будут содержать сводку баланса, и счета будут добавляться только в обновлении транзакций Rollup.

В более продвинутых реализациях используются дисперсии баланса. По сути, это сводка того, что счет увеличился или уменьшился в ходе обновления. Таким образом, каждое обновление Rollup будет содержать только те изменения баланса, которые произошли. Затем пользователь может просто просканировать цепочку и «вычислить» с начала Rollup, чтобы получить текущее состояние баланса счета, что позволяет ему реконструировать дерево Меркла текущего баланса.

Это позволяет сэкономить значительные расходы и пространство для Блоков (тем самым сэкономить средства), одновременно позволяя пользователям удостовериться, что информация, необходимая для одностороннего выхода, все еще доступна. Правила rollup требуют включения этих данных в официальный rollup, предоставляемый пользователям через Блокчейн, то есть сделки без резюме счета или различий счета считаются недействительными.

Срок годности

Еще один способ решения проблемы доступности данных пользователей при их извлечении заключается в их размещении в другом месте, отдельно от Блокчейна. Это вводит тонкую проблему, поскольку 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 создает такую же серьезную проблему в обеспечении безопасности. Когда данные напрямую публикуются на BTC-блокчейн, соглашение может гарантировать их абсолютную правильность. Однако, когда они публикуются во внешней системе, лучшим, что она может сделать, это проверить SPV-подтверждение, то есть, что данные были опубликованы в другой системе.

Это требует доказательство того, что данные существуют в блокчейне, который находится в блокчейне. Это в конечном итоге является проблемой машины Oracle. Блокчейн BTC не может полностью проверить что-либо, кроме того, что происходит в его собственном блокчейне, лучшее, что он может сделать, это проверить ZKP. Однако ZKP не может проверить, был ли блок, содержащий данные rollup, фактически опубликован после его создания. Он не может проверить, что внешняя информация действительно доступна всем.

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

Пришло время принять решение

Это создает для rollup дилемму. Когда речь идет о проблеме доступности данных, существует фактически двойной выбор между публикацией данных 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 Биткойн Блокчейн в качестве уровня доступности данных для BTC установит жесткий предел масштабируемости для роллапа. Блок-пространство ограничено, что устанавливает ограничения на количество роллапов, которые могут существовать в один раз, а также на общее количество транзакций, которые могут быть обработаны вне блокчейна для всех роллапов вместе. Каждое обновление роллапа требует блочного пространства, пропорционального количеству счетов, у которых изменился баланс с момента последнего обновления. Теория информации позволяет данные сжиматься только до определенной степени, и на этом этапе больше нет потенциала для расширения.

С другой стороны, использование разных слоев для достижения доступности данных устраняет жесткий верхний предел возможностей масштабирования, но также вносит новые проблемы безопасности и суверенитета. В Rollup, который использует BTC для обеспечения доступности данных, если данные, которые пользователь хочет извлечь, не были автоматически опубликованы в блокчейне, то состояние Rollup не может измениться. При использовании Validiums гарантия полностью зависит от способности внешней системы сопротивляться мошенничеству и скрытию данных.

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

Итак, каковы будут последствия, если мы действительно реализуем идеальное воплощение Rollup на BTC и достигнем одностороннего вывода средств пользователей?