Bitcoin Magazine: З якими труднощами стикається Rollup?

Джерело: Журнал Bitcoin; Переклад: Ву Чжу, Золота Фінансова

Роллапи стали центром уваги для масштабування BTC, ставши першим справжнім «викрадачем шоу» від Lighting Network, який здобув більш широку увагу. Роллапи прагнуть стати другим рівнем поза блокчейном, який не обмежується обмеженнями ліквідності ядра Lighting Network, тобто кінцевий користувач повинен мати заздалегідь призначеного (або «позиченого») капіталу, щоб отримати гроші, або проміжний маршрутний вузол повинен мати баланс каналу, щоб забезпечити повний потік платежів від відправника до отримувача.

Ці системи спочатку працювали на платформі Ethereum та інших повністю функціональних системах за Тюрінгом, але недавно акцент перенесли на їхнє портуючи на базовій UTXO-блокчейн (наприклад, BTC). У цій статті не має на меті обговорення поточного стану реалізації на BTC, але розглядається функціональність ідеального Rollup, який довгий час переслідувався людьми, залежно від можливості прямої перевірки Доказ з нульовим розголошенням (ZKP), яку BTC на даний момент не підтримує.

Основна архітектура Roll складається з наступних елементів: окремий рахунок (UTXO у BTC), який містить баланси всіх користувачів в Rollup. Цей UTXO містить зобов’язання у вигляді кореня Merkle-дерева, яке відображає всі поточні баланси рахунків в Rollup. Всі ці рахунки авторизовано за допомогою Відкритий ключ/Закритий ключ, тому для витрат поза блокчейном користувачі все ще повинні підписувати деякий вміст за допомогою Секретний ключ. Ця частина структури дозволяє користувачам виходити з Rollup в будь-який час без дозволу, просто зробивши транзакцію, що доводить, що їх рахунок є частиною Merkle-дерева, і вони можуть односторонньо вийти з Rollup без дозволу оператора.

Оператор Rollup повинен включати ZKP в операцію, щоб оновлювати корені Merkle балансів рахунків у блокчейні під час обробки транзакцій, які відбуваються поза блокчейном. Без цього ZKP транзакція буде недійсною і не може бути включена у ланцюг блоків. Це доказує, що всі зміни балансу рахунку поза блокчейном були належним чином авторизовані власником рахунку та що оператор не зловживає оновленням балансу, щоб викрасти кошти користувачів або недобросовісно перерозподілити їх іншим користувачам.

Проблема полягає в тому, як користувачі можуть розмістити свої гілки в дереві, щоб мати можливість без дозволу вийти в будь-який момент, якщо на у блокчейні публікується лише корінь дерева Меркла, на який користувачі можуть дивитися та отримувати доступ.

Підходящий Rollup

У відповідному Rollup кожен раз, коли підтверджується нова поза блокчейном угода і стан Rollupрахунку змінюється, інформація безпосередньо вноситься в ланцюжок. Це не ціла дерево, що було б абсурдно, а лише інформація, необхідна для відновлення дерева. У простій реалізації у Rollup буде міститися зведений опис усіх існуючихрахунків, який буде включати залишок, ірахунок буде додано лише в оновленнях угод у Rollup.

У більш високорівневій реалізації використовується різниця в балансі. Фактично, це є кратним до того, які рахунки збільшили або зменшили фінансові кошти під час процесу оновлення. Це дозволяє кожному оновленню Rollup містити лише зміни в балансі рахунку. Після цього користувач може просто просканувати ланцюжок із початку Rollup, щоб “здійснити обчислення” та визначити поточний стан балансу рахунку, що дозволяє їм відновити поточний баланс дерева Меркля.

Це дозволяє заощадити велику кількість витрат та простору в Блоку (таким чином, заощаджуючи кошти), при цьому дозволяючи користувачам забезпечити доступ до інформації, необхідної для одностороннього виходу. Згідно з правилами rollup, ці дані повинні бути включені в офіційний rollup, який надається користувачам за допомогою Блокчейну, тобто транзакції, які не містять резюме рахунку або різницю рахунків, вважаються недійсними.

Срок дії

Ще один спосіб вирішення проблеми доступності даних користувача при вилученні - розміщення даних в іншому місці, окрім Блокчейну. Це вносить дещо складних проблем, оскільки rollup все ще потребує обов’язкового забезпечення доступності даних в іншому місці. Традиційно це робиться за допомогою іншого Блокчейну, який спеціально розроблений як шар доступності даних для систем, таких як rollup.

Це призвело до того, що виникла складна ситуація щодо безпеки. Коли дані безпосередньо публікуються в ланцюжок БлокBTC, правила Консенсус  можуть гарантувати їх абсолютну правильність. Однак коли вони публікуються в зовнішній системі, найкраще, що вони можуть зробити, - це підтвердити SPV-проф. те, що дані вже опубліковані в іншій системі.

Це потребує підтвердження наявності даних в доказів, що існують у блокчейні. Остаточно це є питання оракул-машина. Блокчейн Біткойн не може повністю підтвердити нічого, окрім того, що відбувається в його власному блоку. Найкраще, що він може зробити - це підтвердити ZKP. Однак, ZKP не може підтвердити, що Блок, що містить дані rollup, дійсно був опублікований після його генерації. Він не може підтвердити, що зовнішня інформація дійсно доступна всім.

Цей атака затримки даних відкриває двері до створення зобов’язання стосовно публікації даних та їх використання для просування rollup, але фактично дані недоступні. Це призводить до того, що користувачі не можуть виводити кошти. Єдиним дійсним рішенням є повна залежність від цінності та структури стимулювання систем, які не залежать від BTC.

Втрачатися в суперечностях

Це створює для rollup деяку складність. Щодо питань доступності даних, фактично існує бінарний вибір між публікацією даних на блокчейні BTC або в іншому місці. Цей вибір має серйозний вплив на безпеку та суверенітет rollup, а також на його масштабованість.

З одного боку, використання BTC Блокчейн як шару доступності даних встановить жорсткий верхній ліміт для масштабованості rollup. Простір блоків обмежений, що встановлює верхній ліміт для кількості rollup, які можуть існувати одночасно, а також загальної кількості угод, які можуть бути опрацьовані поза блокчейном. Кожен оновлення rollup потребує простору блоків, що пропорційний кількості рахунків, які змінилися з моменту попереднього оновлення. З погляду інформаційної теорії, дані можуть бути стиснуті лише до певного рівня, і на цьому етапі вже немає більшого потенціалу для масштабування.

З іншого боку, використання різних шарів для досягнення доступності даних призводить до усунення жорсткого верхнього обмеження на масштабованість, але це також викликає нові питання щодо безпеки та суверенітету. У використанні Rollup з BTC для досягнення доступності даних, стан Rollup не може змінюватися, якщо дані, які користувач потребує витягнути, не автоматично розміщуються на ланцюжку. Використання Validiums, ця гарантія повністю залежить від здатності зовнішньої системи відстоювати шахрайство та приховування даних.

Тепер будь-який Біткойн-виробник Блок, який працює на системі з доступністю зовнішніх даних, може захопити кошти користувачів BTCRollup, виробляючи блоки замість того, щоб дійсно розповсюджувати їх, щоб зробити дані доступними.

Отже, якщо ми дійсно реалізуємо ідеальну реалізацію Rollup на BTC, що дозволяє одностороннє зняття коштів користувачами, яким це буде?