Bitcoin Magazine: Apa tantangan yang dihadapi Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Diterjemahkan oleh: Wuzhu, Golden Finance

Rollups baru-baru ini telah menjadi fokus perluasan BTC, menjadi sesuatu yang benar-benar mencuri perhatian dari Jaringan Lightning, dalam hal perhatian yang lebih luas. Rollups bertujuan untuk menjadi lapisan kedua off-chain yang tidak terbatas atau terbatas oleh Likuiditas inti Jaringan Lightning, yang berarti pengguna akhir perlu memiliki dana yang dialokasikan (atau “dipinjam”) sebelumnya agar dapat menerima pembayaran, atau Node perantara perlu memiliki saldo saluran untuk memfasilitasi aliran dana dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya dijalankan di Ethereum dan sistem Turing Complete lainnya, tetapi baru-baru ini fokus telah beralih ke porting mereka ke blockchain berbasis UTXO seperti BTC. Artikel ini tidak bermaksud membahas status implementasi saat ini di BTC, tetapi membahas fitur idealisasi Rollup yang telah lama menjadi dambaan, yang bergantung pada kemampuan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) secara langsung di BTC yang saat ini tidak didukung.

Arsitektur dasar Roll adalah sebagai berikut: Satu akun tunggal (UTXO dalam BTC) menyimpan saldo semua pengguna dalam Rollup. UTXO ini berisi komitmen, yang hadir dalam bentuk root Merkle tree, untuk semua saldo saat ini akun yang ada di dalam Rollup. Semua akun ini diotorisasi menggunakan Kunci Publik/Kunci Pribadi, jadi pengguna masih harus menggunakan Kunci Rahasia untuk menandatangani konten tertentu untuk melakukan pengeluaran off-chain. Bagian dari struktur ini memungkinkan pengguna untuk keluar kapan saja tanpa izin, hanya dengan membuat transaksi yang membuktikan bahwa akun mereka adalah bagian dari Merkle tree, mereka dapat keluar dari Rollup secara sepihak tanpa perlu izin dari operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui saldo akun on-chain akun merkle root selama proses transaksi off-chain, jika tidak, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blokchain. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi apakah semua perubahan akun off-chain telah diotorisasi dengan benar oleh pemilik akun, dan apakah operator tidak dengan jahat memperbarui saldo untuk mencuri dana pengguna atau dengan tidak jujur mengalokasikannya ulang ke pengguna lain.

Masalahnya adalah, jika hanya akar pohon merkle yang dipublikasikan on-chain, pengguna dapat melihat dan mengaksesnya, tetapi bagaimana mereka memasukkan cabang mereka ke dalam pohon sehingga mereka dapat keluar kapan saja tanpa izin?

Rollup yang Sesuai

Di dalam Rollup yang tepat, setiap kali ada transaksi off-chain baru yang dikonfirmasi dan status Rollup akun berubah, informasi akan langsung dimasukkan ke dalam blockchain. Bukan seluruh pohon, itu terlalu aneh, tetapi hanya informasi yang diperlukan untuk membangun kembali pohon. Dalam implementasi yang sederhana, ringkasan dari semua akun yang ada di Rollup akan mencakup saldo, dan akun hanya ditambahkan dalam transaksi yang memperbarui Rollup.

Dalam implementasi yang lebih tinggi, digunakanlah perbedaan saldo. Pada dasarnya ini adalah ringkasan dana mana yang akun meningkat atau berkurang selama proses pembaruan. Ini memungkinkan setiap pembaruan Rollup hanya berisi perubahan saldo akun yang terjadi. Kemudian, pengguna dapat dengan mudah memindai rantai dan ‘menghitung’ dari awal Rollup untuk mendapatkan status saldo akun saat ini, yang memungkinkan mereka untuk membangun kembali pohon Merkel saldo saat ini.

Ini dapat menghemat biaya dan ruang Blok yang signifikan (dan dengan demikian menghemat dana), sambil tetap memungkinkan pengguna untuk memastikan akses informasi yang diperlukan untuk keluar secara sepihak. Aturan rollup mengharuskan data ini dimasukkan dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, sehingga transaksi tanpa ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap tidak valid.

Masa Berlaku

Salah satu cara lain untuk menangani masalah ketersediaan data penarikan pengguna adalah dengan meletakkan data di tempat lain di luar Blok rantai. Ini memperkenalkan masalah yang halus, rollup masih harus memastikan bahwa data tersedia di tempat lain. Secara tradisional, Blok rantai lain digunakan untuk tujuan ini, dirancang khusus sebagai lapisan ketersediaan data untuk sistem seperti rollup.

Ini menciptakan dilema keamanan yang sama kuatnya. Ketika data diposting langsung ke BTCBlok chain, aturan Konsensus dapat menjamin kebenarannya. Namun, ketika diposting ke sistem eksternal, yang terbaik yang dapat dilakukan adalah memverifikasi bukti SPV, yaitu data telah diposting ke sistem lain.

Ini memerlukan verifikasi data ada di luar on-chain bukti, akhirnya ini adalah masalah Mesin Oracle. Blok BTC tidak dapat sepenuhnya memverifikasi apa pun selain hal-hal yang terjadi di Blok sendiri on-chain, yang terbaik yang bisa dilakukan adalah memverifikasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memverifikasi apakah Blok yang mengandung data rollup benar-benar disiarkan setelah dibuat. Itu tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar tersedia untuk semua orang.

Ini membuka pintu bagi serangan penahanan data, yaitu menciptakan janji terhadap data yang diterbitkan dan menggunakannya untuk mendorong rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Hal ini menyebabkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi nyata adalah bergantung sepenuhnya pada nilai dan struktur insentif sistem di luar BTC.

Terjebak dalam Dilema

Ini menghadirkan dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data terjadi, secara dasarnya ada dua pilihan biner: mempublikasikan data ke blockchain BTC atau tempat lain. Pilihan ini memiliki dampak yang signifikan pada keamanan, kedaulatan, dan skalabilitas rollup.

Di satu sisi, menggunakan BTCBlockchain sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batasan keras terhadap skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, yang menetapkan batasan pada jumlah rollup yang dapat ada pada satu waktu dan total transaksi yang dapat ditangani off-chain oleh semua rollup. Setiap pembaruan rollup membutuhkan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan sebelumnya. Teori informasi hanya memungkinkan data dikompresi hingga tingkat tertentu, sehingga tidak ada potensi ekspansi lebih lanjut di titik ini.

Di sisi lain, penggunaan lapisan yang berbeda untuk mencapai ketersediaan data akan menghilangkan batas keras pada keuntungan skalabilitas, tetapi juga membawa masalah keamanan dan kedaulatan baru. Dalam Rollup yang menggunakan BTC untuk mencapai ketersediaan data, jika data yang ingin diekstrak pengguna tidak dipublikasikan secara otomatis ke blockchain, maka status Rollup tidak dapat berubah. Dalam Validiums, jaminan ini sepenuhnya tergantung pada kemampuan sistem eksternal yang digunakan untuk melawan penipuan dan menyembunyikan data.

Sekarang, setiap produsen Blok pada sistem ketersediaan data eksternal dapat mencuri dana pengguna BTCRollup dengan memproduksi Blok tanpa benar-benar menyiarkan Blok tersebut, sehingga membuat data tersedia.

Jadi, jika kita benar-benar mencapai implementasi Rollup yang ideal di BTC, dan benar-benar berhasil mengimplementasikan penarikan pengguna satu arah, bagaimana itu akan terjadi?