Bitcoin Magazine: В чем проблема Rollup?

Источник: Bitcoin Magazine; Компиляция: Wuzhu, Jinse Finance

Rollups в последнее время стали фокусом увеличения масштабируемости BTC и стали первым действительно укравшим шоу у Сеть Lighting, что привлекло более широкое внимание. Rollups призваны стать вторым уровнем вне блокчейна, не ограниченным или зависящим от основной Ликвидность Сеть Lighting, то есть конечный пользователь должен заранее выделить (или «одолжить») средства, чтобы получить деньги, или промежуточный Узел должен иметь баланс канала, чтобы обеспечить непрерывное движение средств от отправителя к получателю.

Эти системы изначально работали на платформе Ethereum и других завершенных системах Тьюринга, но в последнее время акцент был перенесен на их портирование на блокчейн, основанный на UTXO (например, на BTC). В данной статье не рассматривается текущая реализация на BTC, а обсуждаются функциональные возможности идеализированного Rollup, на которых основывается долгосрочное преследование людьми, и которые в настоящее время не поддерживаются в BTC, а именно возможность прямой проверки доказательства с нулевым разглашением (ZKP) на BTC.

Базовая архитектура Roll выглядит следующим образом: отдельный счет (в BTC - это UTXO) хранит балансы всех пользователей в Rollup. Этот UTXO содержит обязательство, которое представляет собой Merkle-корень Merkle-дерева и обязательство по текущим балансам всех существующих счетов в Rollup. Все счета авторизованы с помощью открытого/закрытого ключа, поэтому для вывода средств вне блокчейна пользователи все еще должны подписать некоторый контент с помощью своего секретного ключа. Эта часть структуры позволяет пользователям выходить в любое время без разрешения, просто предоставив доказательство транзакции, что их счет является частью Merkle-дерева, и они могут односторонне выйти из Rollup, не требуя разрешения оператора.

Оператор Rollup должен включать в транзакцию ZKP, чтобы обновить корень merkle баланса счета в блокчейне в процессе завершения вне блокчейна транзакций. Если нет этого ZKP, транзакция будет недействительной и не может быть включена в Блокчейн. Это доказательство позволяет людям проверить, получили ли все изменения баланса счета вне блокчейна должный авторизации владельца счета и не имеет ли оператор злонамеренно обновлять баланс, чтобы украсть средства пользователей или нечестно перераспределить их другим пользователям.

Вопрос в том, что если только корень дерева Меркля опубликован в блокчейне, пользователи могут просматривать и получать к нему доступ, но как они могут поместить свои ветви в дерево, чтобы иметь возможность выходить из него без разрешения в любое время, когда им захочется?

Подходящий Rollup

В подходящем Rollup, каждый раз, когда подтверждается новая вне блокчейна транзакция и меняется состояние счета Rollup, информация напрямую помещается в блокчейн. Не вся дерево, это слишком абсурдно, а информация, необходимая для воссоздания дерева. В простой реализации сводки все существующие счета будут содержать сводку баланса, и счета будут добавляться только в обновляемые транзакции Rollup.

В более продвинутой реализации используется разница в балансе. Это, в сущности, краткое изложение того, какие счета увеличивались или уменьшались в процессе обновления. Это позволяет каждому обновлению Rollup содержать только изменения баланса счетов, которые произошли. Затем пользователь может просто просканировать цепочку и «вычислить» текущее состояние баланса счета с начала Rollup, что позволяет им восстановить текущее состояние баланса в виде дерева Меркля.

Это позволяет сэкономить значительные расходы и пространство Блок (тем самым экономя средства), при этом все еще позволяет пользователям сохранять информацию, необходимую для одностороннего выхода. Правила rollup требуют включения этих данных в официальный rollup, предоставляемый пользователям через Блокчейн, то есть транзакции, не содержащие суммарного или разностного счета, считаются недействительными.

Срок действия

Другой способ решения проблемы доступности данных пользователей при выводе - поместить данные в другое место вне Блокчейна. Это вводит тонкие вопросы, поскольку rollup все еще требует обязательного обеспечения доступности данных в другом месте. Традиционно другие блокчейны используются для этой цели, специально разработанные в качестве слоя доступности данных для систем rollup и т. д.

Это приводит к тому, что возникают трудности с обеспечением безопасности на таком же высоком уровне. Когда данные напрямую публикуются в BTC блокчейне, правила Соглашение могут гарантировать их абсолютную правильность. Однако, когда они публикуются во внешней системе, лучшее, что они могут сделать, это проверить SPV-доказательства, то есть, что данные были опубликованы в другой системе.

Это требует подтверждения данных о наличии доказательств, что они существуют на другом блокчейне, и в конечном итоге это проблема Машина Oracle. Блокчейн Биткойна не может полностью проверить что-либо, кроме того, что происходит в его собственном блокчейне, лучшее, что он может сделать, это проверить ZKP. Однако ZKP не может проверить, был ли реально публично объявлен Блок, содержащий данные rollup, после его создания. Он не может проверить, была ли внешняя информация действительно доступна всем.

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

Застопориться на полпути

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

С одной стороны, использование BTC в качестве слоя доступности данных для rollup устанавливает жесткий предел масштабируемости. Блокчейн имеет ограниченное пространство, что устанавливает предел для количества rollup, которые могут существовать одновременно, а также общее количество транзакций, которые могут вне блокчейна обрабатываться. Каждое обновление rollup требует определенного количества блокчейн-пространства, пропорционального количеству счетов, у которых изменился баланс с момента последнего обновления. Согласно информационной теории, данные могут быть сжаты только до определенной степени, и на этом этапе нет больше потенциала для масштабирования.

С другой стороны, использование различных слоев для обеспечения доступности данных устраняет жесткий верхний предел масштабируемости, но также возникают новые проблемы безопасности и суверенитета. В Rollup, использующем BTC для обеспечения доступности данных, если данные, которые пользователь хочет извлечь, не были автоматически опубликованы в блокчейне, состояние Rollup не может измениться. При использовании Validiums это зависит от способности использованной внешней системы противостоять мошенничеству и скрытию данных.

Теперь любой Биткойн-производитель на системе доступности внешних данных может захватить средства пользователей BTCRollup, производя Блок вместо фактической широковещательной передачи Блока, чтобы сделать данные доступными.

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