Bitcoin Magazine: З якими проблемами зіткнувся Rollup?

Джерело: Журнал Bitcoin; Переклад: Вуцзі, Золота фінансова

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 запускалися на Ethereum та інших системах Повнота за Тюрінгом, але останнім часом основний акцент був зроблений на їх портативність на основі UTXO-блокчейнів (наприклад, BTC). Ця стаття не має на меті обговорювати поточний стан реалізації на BTC, але розглядати функції ідеалізованого Rollup, які люди довгий час переслідували, що залежить від функцій, які наразі не підтримуються BTC, а саме здатність безпосередньо перевіряти ZKP на BTC.

Основна структура Roll виглядає наступним чином: окремий рахунок (UTXO в BTC) зберігає баланси всіх користувачів у Rollup. Цей UTXO містить зобов’язання у вигляді кореня Меркла дерева, яке містить всі поточні баланси рахунків у Rollup. Усі ці рахунки авторизовані за допомогою Відкритого ключа / Закритого ключа, тому для здійснення поза блокчейном витрат користувачам все ще потрібно підписати деякий вміст за допомогою Секретного ключа. Ця частина структури дозволяє користувачам виходити в будь-який момент без дозволу, просто зробивши транзакцію, щоб підтвердити, що їх рахунок є частиною Меркл-дерева, і вони можуть односторонньо вийти з Rollup без дозволу оператора.

Оператори Rollup повинні включати ZKP в операції, щоб оновлювати корінь merkle балансу рахунку у процесі виконання поза блокчейном транзакції на у блокчейні. Без цього ZKP операція буде недійсною, тому вона не може бути включена в Блокчейн. Це доказує, що люди можуть перевірити, чи всі зміни в балансі поза блокчейном отримали відповідну авторизацію власника рахунку, а також чи оператори не намагалися зловживати оновленням балансу для крадіжки коштів користувачів або недобросовісно перерозподіляти їх іншим користувачам.

Проблема полягає в тому, що якщо лише корінь дерева Меркла публікується у блокчейні, користувачі можуть переглядати й отримувати до нього доступ, але як вони зможуть розмістити свої гілки в дереві, щоб мати змогу виходити без дозволу у той момент, коли це їм потрібно?

Підходящий Rollup

У відповідному Rollup, кожен раз, коли підтверджується нова поза блокчейном операція та стан Rollupрахунку змінюється, інформація безпосередньо вноситься в ланцюжок блоків. Не вся дерево, це було б надзвичайно нерозумно, але лише інформація, необхідна для відновлення дерева. У простій реалізації, усі рахунки в Rollup міститимуться у вигляді суми, і рахунок буде додаватись лише в операціях оновлення Rollup.

У більш високорівневій реалізації використовується різниця балансу. Це, по суті, є кратним підсумком, які рахунки збільшили або зменшили фінансування під час оновлення. Це робить кожне оновлення Rollup містить лише зміни балансу рахунків, які сталися. Потім користувачі можуть просто просканувати ланцюжок і «розрахувати» з початку Rollup, щоб отримати поточний стан балансу рахунків, це дозволяє їм відновити Мерклеве дерево поточного балансу.

Це дозволяє заощадити значні витрати та Блок-простір (тим самим заощаджуючи кошти), дозволяючи користувачам забезпечувати доступ до інформації, необхідної для одностороннього виходу. Згідно з правилами rollup, ці дані повинні бути включені в офіційний rollup, який надається користувачам за допомогою Блок-ланцюга, тобто транзакції, які не містять рахунок-суму або рахунок-різницю, вважаються недійсними.

Термін дії

Ще один спосіб вирішення проблем доступності даних для вилучення користувачів полягає в тому, щоб зберігати дані десь поза Блокчейном. Це вносить деяку складність, оскільки Rollup все ще повинен гарантувати доступність даних в іншому місці. Традиційно для цього використовуються Блокчейни, спеціально розроблені як шар доступності даних для систем Rollup та інших.

Це створює складність забезпечення безпеки на такому ж рівні. Консенсус правила можуть гарантувати абсолютну правильність даних, коли вони безпосередньо публікуються в Біткойн блокчейн. Однак, коли вони публікуються в зовнішній системі, найкраще, що вони можуть зробити - це перевірити підтвердження SPV, тобто те, що дані були опубліковані в іншій системі.

Це потребує підтвердження доказу, що дані існують в інших ланцюжках, це в кінцевому рахунку проблема оракула. Блокчейн Біткойна не може повністю підтвердити ніщо крім того, що відбувається в його власному блоку, краще за все воно може підтвердити ZKP. Однак ZKP не може підтвердити, чи було дійсно розголошено блок після генерації, що містить дані rollup. Воно не може підтвердити, чи була зовнішня інформація дійсно розкрита для всіх.

Це відкрило двері для атак затримки даних, тобто створення обіцянки щодо публікації даних та їх використання для просування rollup, але фактично дані недоступні. Це призводить до того, що користувачі не можуть зняти кошти. Єдиним справжнім рішенням є повна залежність від системи, крім BTC, щодо цінності та структури стимулів.

Вступ або вихід з глухого кута

Це поставило rollup в складне положення. Якщо йдеться про проблему доступності даних, фактично існує бінарний вибір між публікацією даних на ланцюгу блоків BTC або в іншому місці. Цей вибір має серйозний вплив на безпеку та суверенітет rollup, а також його масштабованість.

З одного боку, використання BTC Блокчейн як шару доступності даних встановлює жорстку верхню межу масштабованості для rollup. Блокчейн має обмежене простір, що встановлює верхню межу кількості rollup, які можуть існувати в один момент, а також загальної кількості угод, які можуть бути оброблені поза блокчейном. Кожне оновлення rollup потребує відповідної кількості блокчейн-простору, яка пропорційна кількостірахунків, що змінили свій баланс з часу попереднього оновлення. З точки зору інформаційної теорії дані можуть бути стиснуті тільки до певного рівня, і в цьому випадку немає більше потенціалу для масштабування.

З іншого боку, використання різних шарів для досягнення доступності даних призводить до усунення жорсткого верхнього обмеження на масштабованість, але це також приносить нові проблеми з безпекою та суверенітетом. У Rollup, який використовує BTC для досягнення доступності даних, стан Rollup не може змінюватися, якщо дані, які користувачу потрібно видобути, не автоматично публікуються на блокчейні. Використання Validiums цю гарантію повністю залежить від здатності зовнішніх систем відстоювати обман та приховування даних.

Тепер будь-який Блокпродюсер з системи доступності зовнішніх даних може перехопити кошти користувачів BTCRollup, випускаючи Блок замість фактичного розголошення цього Блоку, щоб зробити дані доступними.

Тоді якщо ми дійсно здійснимо ідеальну реалізацію Rollup для BTC, що дозволяє користувачам односторонньо знімати кошти, то що це буде?