Bitcoin Magazine: Які проблеми стикається Rollup?

Джерело: Bitcoin Magazine; Переклад: Wuzhu, Золоті економічні

Останнім часом роллапи стали центром масштабування BTC, ставши першим, хто дійсно «вкрав шоу» у Lighting Network, з точки зору більш широкої уваги. Роллапи призначені для того, щоб бути позаблокчейном рівня 2, який не обмежений обмеженнями ліквідності ядра мережі освітлення, тобто кінцевому користувачеві потрібен хтось, хто виділить (або «позичить») кошти заздалегідь, щоб отримати гроші, або проміжним маршрутом Нода потрібен баланс каналу для полегшення повного потоку суми платежу від відправника до одержувача.

Ці системи спочатку працювали на Ethereum та інших системах, що повністю відповідають Тюрінгу, але останнім часом акцент перенесений на їхнє перенесення на блокчейн на основі UTXO (наприклад, BTC). У цій статті не має на меті обговорювати поточний стан впровадження на BTC, але розглянути функції ідеального Rollup, який був довгий час переслідуваний людьми, що залежить від здатності безпосередньо перевіряти здатність Доказу з нульовим розголошенням (ZKP) безпосередньо на BTC, що наразі не підтримується.

Основна структура Roll виглядає наступним чином: окремий рахунок (в BTC - UTXO) зберігає баланс усіх користувачів в Rollup. Цей UTXO містить зобов’язання у формі кореня Merkle-дерева, яке містить усі поточні залишки рахунків у Rollup. Усі ці рахунки авторизовані за допомогою Відкритий ключ/Закритий ключ, тому для витрат поза блокчейном користувачам все ще потрібно підписувати деякий вміст за допомогою Секретний ключ. Ця частина структури дозволяє користувачам виходити з Rollup у будь-який момент без дозволу, просто доведеною транзакцією, яка підтверджує, що їх рахунок є частиною Merkle-дерева, вони можуть односторонньо вийти з Rollup без дозволу оператора.

Оператор Rollup повинен включати ZKP у транзакції, щоб оновлювати кореневий меркл-дерево балансурахунку у блокчейні під час завершення поза блокчейном транзакції. Якщо немає цього ZKP, транзакція буде недійсною та не може бути включена у Блокчейн. Цей довідник дозволяє перевірити, чи всі зміни у балансірахунку, які відбулися поза блокчейном, були належним чином авторизовані власникомрахунку, і чи оператор не мав зловживань, оновлюючи баланс, щоб викрасти кошти користувачів, або недобросовісно перерозподіляючи їх між іншими користувачами.

Проблема полягає в тому, якщо лише корінь дерева Меркла публікується у блокчейні, і користувачі можуть переглядати та отримувати до нього доступ, то як вони можуть розмістити свої гілки в дереві, щоб мати змогу вийти без дозволу, коли вони цього бажають?

Підходящий Rollup

У відповідному Rollup, кожен раз, коли підтверджується нова поза блокчейном угода та змінюється стан Rollupрахунок, інформація безпосередньо включається в ланцюжок блоків. Це не вся дерево - це було б надто абсурдно - а лише необхідна інформація для відновлення дерева. У простій реалізації у всіх існуючихрахунок у Rollup буде містити зведену інформацію про залишок, тарагунок буде додаватися лише в оновленнях угод Rollup.

У більш високорівневій реалізації використовується різниця в балансі. Це, по суті, є зведенням того, які рахунки збільшили або зменшили фонди під час процесу оновлення. Це дозволяє кожному оновленню Rollup містити лише зміни в балансі рахунків, які відбулися. Потім користувач може просто сканувати ланцюжок і «обчислювати» стан поточного балансу з початку Rollup, що дозволяє відновити Merkle-дерево поточного балансу.

Таким чином можна заощадити значні витрати та Блок-простір (що дозволяє зекономити кошти), одночасно дозволяючи користувачам забезпечити доступ до інформації, необхідної для одностороннього виходу. Правила rollup вимагають включення цих даних у формальний rollup, який надається користувачам за допомогою Блокчейн, тобто транзакції, які не містять рахунок-резюме або рахунок-різницю, вважаються недійсними.

Термін дії

Ще один спосіб вирішення проблеми доступності даних для вилучення користувача - розміщення даних десь поза Блокчейном. Це вводить дещо складний питання, оскільки rollup все ще потребує обов’язкового забезпечення доступності даних в інших місцях. Традиційно це вирішується за допомогою інших Блокчейнів, спеціально призначених для цього, а саме як шари доступності даних для систем, таких як rollup.

Це створює складність для забезпечення безпеки на такому ж рівні. Консенсусна ​​правила можуть гарантувати його абсолютну правильність, коли дані безпосередньо публікуються на BTC-блокчейні. Однак, коли вони публікуються в зовнішніх системах, найкращим, що вони можуть зробити, це перевірка доведення SPV, тобто того, що дані були опубліковані в іншій системі.

Це потребує доведення того, що дані існують у блокчейні, відмінному від Блоку, і нарешті це є питання Оракул-машина. Блокчейн Біткойн не може повністю підтвердити будь-що, що відбувається поза своїм Блоком у блокчейні, найкраще, що він може зробити - це підтвердження ZKP. Однак ZKP не може перевірити, чи був Блок, що містить дані rollup, дійсно опублікований після його генерації. Він не може підтвердити, що зовнішня інформація дійсно є доступною для всіх.

Цей атака затримки даних відкрила двері, а саме, створення обіцянок щодо публікації даних і їх використання для просування rollup, але насправді дані ще не доступні. Це призвело до того, що користувачі не можуть виводити кошти. Єдиним дійсним рішенням є повна залежність від систем, що мають вартість та структуру стимулювання, крім BTC.

Вагати, чи відступати

Це створило для rollup деяку складність. Коли йдеться про проблеми доступності даних, практично є двохвибірне рішення - опублікувати дані на блокчейні BTC або в іншому місці. Цей вибір має значний вплив на безпеку та суверенність rollup, а також на його масштабованість.

З одного боку, використання BTC Блокчейн як шару доступності даних встановлює жорсткий верхній ліміт для масштабованості rollup. Простір блоку обмежений, це встановлює верхній ліміт для кількості rollup, які можуть існувати одночасно, а також загальної кількості угод, які можуть бути оброблені поза блокчейном. Кожен раз, коли rollup оновлюється, простір блоку змінюється пропорційно кількості рахунків, які змінили свої залишки з моменту останнього оновлення. Інформаційна теорія дозволяє лише певний ступінь стиснення даних, тому на цьому етапі немає більшого потенціалу для масштабування.

З іншого боку, використання різних шарів для досягнення доступності даних усуває жорстке обмеження масштабованості, але також вносить нові питання безпеки та суверенітету. У випадку використання Rollup з BTC для досягнення доступності даних, стан Rollup не може змінюватися, якщо дані, які користувач потребує, не автоматично публікуються на блокчейні. Використання Validiums, ця гарантія повністю залежить від здатності зовнішньої системи відстоюватися від обману та приховування даних.

Зараз будь-який виробник Блок на системі доступності зовнішніх даних може захопити кошти користувачів BTCRollup, виробивши Блок замість фактичного розповсюдження цього Блоку, щоб зробити дані доступними.

Отже, якщо ми дійсно здійснимо ідеальну реалізацію Rollup на BTC, дійсно забезпечимо виведення коштів однією стороною, як це буде?