Bitcoin Magazine: З якими труднощами зіткнувся Rollup?

Джерело: Bitcoin Magazine; Переклад: Ву Чжу, Золотий Фінансовий

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 працювали на Ethereum та інших системах, що підтримують Повноту за Тюрінгом, але останнім часом акцент перенесено на їхню адаптацію для блокчейнів на основі UTXO (наприклад, BTC). У цій статті не розглядається поточний стан реалізації на BTC, але розглядаються можливості ідеального Rollup, досяжні завдяки можливості прямої перевірки Доказів з нульовим розголошенням (ZKP), яку наразі не підтримує BTC.

Основна структура Roll така: окремийрахунок (у BTC - UTXO) зберігає залишки всіх користувачів у Rollup. Цей UTXO містить зобов’язання у вигляді кореня Меркла, яке представляє собою зобов’язання всіх поточних залишків урахунку в Rollup. Усі цірахунки авторизуються за допомогою відкритого ключа/секретного ключа, тому для витратпоза блокчейном користувачам все ще потрібно підписати деякий вміст за допомогоюсекретного ключа. Ця частина структури дозволяє користувачам виходити з Rollup у будь-який момент без дозволу, просто представивши доказ про те, що їхрахунок є частиною дерева Меркла, і вони можуть вийти з Rollup односторонньо, не потребуючи дозволу оператора.

Оператори Rollup повинні включати ZKP в операції, щоб оновити баланс рахунку у блокчейні під час завершення поза блокчейном транзакції за допомогою merkle root, якщо немає цього ZKP, транзакція буде недійсною і не може бути включена в Блокчейн. Це доказ дозволяє людям перевірити, чи всі зміни балансу поза блокчейном отримали належну авторизацію власника рахунку та чи оператори не мають злочинних намірів оновлювати баланс для крадіжки коштів користувачів або нечесно розподіляти їх іншим користувачам.

Проблема полягає в тому, що якщо лише корінь дерева Меркла опубліковано у блокчейні, користувачі можуть переглядати й отримувати до нього доступ, то як вони зможуть розмістити свої гілки у дереві, щоб мати змогу виходити з нього у потрібний момент без необхідності отримання дозволу?

Підходящий Rollup

У відповідному Rollup, кожного разу, коли підтверджується нова поза блокчейном та змінюється стан рахунку Rollup, інформація безпосередньо вноситься в блокчейн. Не вся дерево, це було б нерозумно, а лише необхідна інформація для відновлення дерева. У простій реалізації підсумки всіх існуючих рахунків у Rollup будуть містити баланс, і рахунок буде додано лише в оновленій транзакції Rollup.

У більш вищорівневій реалізації використовується різниця балансу. По суті, це стислий опис того, які рахунки збільшили або зменшили кошти під час оновлення. Це дозволяє кожному оновленню Rollup містити лише зміни в балансі рахунків, що відбулися. Потім користувач може просто просканувати ланцюжок і «обчислити» поточний стан балансу рахунку з початку Rollup, це дозволяє їм відновити Меркель-дерево поточного балансу.

Це дозволяє економити значні витрати та простір Блоку (і, отже, зберігати гроші), одночасно дозволяючи користувачам забезпечити доступ до інформації, необхідної для одностороннього виходу. Правила rollup вимагають включення цих даних у формальний rollup, який надається користувачам за допомогою Блокчейну, тобто транзакції, які не містять рахунок або розбіжностей рахунків, вважаються недійсними.

Термін дії

Ще один спосіб вирішення проблеми доступності даних для вилучення користувача - це розміщення даних в інших місцях поза ланцюгом Блоку. Це створює деякі важливі питання, оскільки rollup все ще потребує обов’язкового забезпечення доступності даних в інших місцях. Традиційно для цієї мети використовуються інші ланцюжки Блоку, спеціально розроблені для забезпечення доступності даних, що використовуються в системах rollup та інших.

Це створює складність, яка забезпечує таку саму потужну безпеку. Коли дані безпосередньо публікуються в BTC-ланцюжку, правила Консенсусу гарантують їх абсолютну правильність. Однак, коли вони публікуються в зовнішній системі, краще, що вони можуть зробити, - це перевірка доказу SPV, тобто те, що дані були опубліковані в іншій системі.

Це потребує підтвердження того, що дані існують у інших ланцюгах блокчейну, це в кінцевому підсумку є проблемою оракул-машина. Блокчейн BTC не може повністю підтвердити будь-які події, крім тих, які відбулися в його власному блокчейну, найкраще, що він може зробити - це підтвердження ZKP. Однак ZKP не може підтвердити, чи були дані rollup блоку після його генерації дійсно розповсюджені. Він не може підтвердити, що зовнішня інформація дійсно доступна для всіх.

Це відкрило двері для атак затримки даних, а саме створення обіцянки щодо публікації даних та їх використання для просування rollup, але фактично дані не є доступними. Це призводить до того, що користувачі не можуть виводити кошти. Єдиним справжнім рішенням є повна залежність від систем, які мають вартість та стимулюючу структуру поза BTC.

Вступ чи вихід з глушини

Це створює для rollup досить складну ситуацію. Коли йдеться про проблему доступності даних, фактично існує бінарний вибір між публікацією даних на блокчейні BTC або в іншому місці. Цей вибір має значний вплив на безпеку та суверенітет rollup, а також його масштабованість.

З одного боку, використання BTCБлокчейн як шару доступності даних встановить жорсткий верхній ліміт для масштабованості rollup. Блокчейн має обмежений простір, що встановлює верхній ліміт для кількості rollup, які можуть існувати одночасно, а також загальної кількості операцій, які можуть бути оброблені поза блокчейном. Кожен раз, коли rollup оновлюється, потрібно Блокчейн простір, пропорційний кількості рахунків, що змінили свій баланс з часу останнього оновлення. З точки зору інформаційної теорії, дані можуть бути стиснуті тільки до певного рівня, тому немає більше потенціалу для масштабування.

З іншого боку, використання різних шарів для досягнення доступності даних знищить жорсткий верхній ліміт вигоди розширення, але також поставить перед новими питаннями безпеки та суверенітету. У Rollup, який використовує BTC для досягнення доступності даних, стан Rollup не може змінитися, якщо дані, які користувач потребує, не автоматично опубліковані на блокчейні. З використанням Validiums це гарантується виключно здатністю зовнішніх систем відстоювати обман та приховування даних.

Зараз будь-який Блок-виробник на системі доступності зовнішніх даних може захопити кошти користувачів BTCRollup, виробляючи Блоки замість фактичного їх розповсюдження.

Отже, якщо ми дійсно здійснимо ідеальну реалізацію Rollup на BTC, справжньо забезпечимо одностороннє зняття коштів користувачами, що це буде?