Bitcoin Magazine: Какие проблемы стоят перед Rollup?

Источник: Bitcoin Magazine; Перевод: Ву Чжу, 金色财经

Роллапы в последнее время стали фокусом увеличения Биткойн, став первым настоящим что-то, что уводит внимание от сети Lighting , в более широком контексте. Роллапы нацелены на то, чтобы стать вторым уровнем вне блокчейна, не ограниченным или ограниченным основной ликвидностью сети Lighting , то есть конечный пользователь должен заранее выделить (или «занять») средства, чтобы получить деньги, или промежуточный узел должен иметь баланс канала, чтобы обеспечить полную передачу средств от отправителя к получателю.

Эти системы изначально работали на Ethereum и других завершенных системах Тьюринга, но в последнее время упор сделан на их перенос на блокчейны, основанные на UTXO (например, BTC). В этой статье не будет обсуждаться текущее состояние реализации на BTC, а будет рассмотрена функциональность идеального Rollup, которую люди давно преследуют и которая зависит от возможности прямой проверки Доказательства с нулевым разглашением (zk-SNARKs), которую в настоящее время не поддерживает BTC.

Базовая структура Roll выглядит следующим образом: отдельный счет (в BTC - UTXO) содержит балансы всех пользователей в Rollup. Этот UTXO содержит обязательство, представленное в виде корня Merkle-дерева, обязательство содержит текущие балансы всех счетов в Rollup. Все эти счета авторизованы с помощью открытого/закрытого ключа, 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 Merkle-дерева, они могут односторонне покинуть Rollup, не требуя разрешения оператора.

Оператор Rollup должен включить в транзакцию ZKP, чтобы обновить корень merkle баланса счета в блокчейне в процессе завершения вне блокчейна транзакций. Если нет ZKP, транзакция будет недействительной и не может быть включена в блокчейн. Это доказательство позволяет людям проверить, были ли все изменения баланса счета вне блокчейна должным образом авторизованы владельцем счета и является ли оператор злонамеренным, обновляя баланс, чтобы украсть средства пользователей или нечестно перераспределять их другим пользователям.

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

Подходящий Rollup

В подходящем Rollup информация каждый раз, когда подтверждается новая вне блокчейна транзакция и изменяется состояние Rollup счета, напрямую помещается в блокчейн. Не всё дерево, это слишком абсурдно, а только информация, необходимая для восстановления дерева. В простой реализации резюме включает в себя балансы всех существующих счетов и счета только добавляются в обновлениях транзакций резюме.

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 большие расходы и пространство в Блок(ах) (следовательно, сэкономить средства), при этом позволяя пользователям обеспечивать доступ к информации, необходимой для одностороннего выхода. По правилам rollup эти данные должны быть включены в официальный rollup, предоставляемый пользователям через Блокчейн, то есть транзакции, не содержащие суммарных или дифференциальных счетов, считаются недействительными.

Срок действия

Еще один способ решения проблемы доступности данных пользователей извлечение данных - это размещение данных в другом месте, вне Блокчейна. Это вводит тонкие вопросы, поскольку rollup все равно должен обеспечивать доступность данных в других местах. Традиционно для этой цели использовались другие Блокчейны, специально разработанные в качестве уровня доступности данных для системы rollup и т. д.

Это создает трудности в обеспечении такой же высокой степени безопасности. Когда данные напрямую публикуются в BTCБлокчейн, Соглашение правил может гарантировать их абсолютную правильность. Однако, когда они публикуются во внешней системе, лучшее, что они могут сделать, это проверить SPV-доказательство, т.е. что данные уже опубликованы в другой системе.

Для этого требуется подтверждение наличия данных в другом блокчейне, что в конечном счете является вопросом Машины Oracle. Блокчейн BTC не может полностью проверить ничего, кроме того, что происходит в его собственном блокчейне, лучшее, что он может сделать, это проверить ZKP. Однако ZKP не может проверить, были ли данные Блока, содержащие данные rollup, действительно обнародованы после их создания. Он не может проверить, действительно ли внешняя информация доступна всем.

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

В тупике

Это создает для rollup серьезную дилемму. Когда речь идет о проблеме доступности данных, существует бинарный выбор между публикацией данных на блокчейне BTC или в другом месте. Этот выбор имеет серьезное влияние на безопасность, суверенитет и масштабируемость rollup.

С одной стороны, использование BTC в качестве слоя доступности данных на Блокчейне устанавливает жесткий предел масштабируемости для роллапа. Блоки ограничены по размеру, что устанавливает предел для количества роллапов, которые могут существовать одновременно, а также общего количества транзакций, которые могут обрабатываться вне блокчейна. Каждое обновление роллапа требует определенного объема блоков, пропорционального количеству счетов, балансы которых изменились с момента последнего обновления. Информационная теория позволяет только сжимать данные до определенного уровня, после чего больше возможностей для масштабирования нет.

С другой стороны, использование разных уровней для достижения доступности данных устраняет жесткий верхний предел на повышение масштабируемости, но также возникают новые проблемы безопасности и суверенитета. В Rollup, использующем BTC для достижения доступности данных, если данные, которые пользователь хочет извлечь, не были автоматически опубликованы на блокчейне, состояние Rollup не может измениться. С использованием Validiums это зависит исключительно от способности используемой внешней системы устойчиво противостоять обману и скрытию данных.

Теперь любой Блокпроизводитель на системе доступности внешних данных может захватить средства пользователей BTCRollup, производя Блок вместо реальной передачи этого Блока, чтобы сделать данные доступными.

Итак, если мы действительно реализуем идеальную реализацию Rollup на BTC и действительно реализуем односторонний вывод пользователей, что это будет?