Là một đại diện của lộ trình mở rộng Rollup trong L2, sau đợt airdrop Arbitrum, Kỷ nguyên zkSync sẽ được khởi chạy. Đằng sau vô số thiết kế và lộ trình mới, dòng chính của Rollup là gì và tư duy tiến hóa là gì?
Các điểm chính của bài viết này:
Ý mở rộng của L1 viết cho lớp 3
Thiết kế giải pháp Rollup từ đầu
Cách sử dụng bằng chứng không kiến thức để làm cho Rollup phát triển trở lại
Bắt đầu bằng phép loại suy
Đối với Bitcoin và Ethereum, kể từ khi ra đời, có hai lời chỉ trích lớn nhất từ người dùng thông thường:
Chậm: Làn đường vốn đã hẹp, nếu đông xe quá sẽ tắc.
Đắt tiền: Phí cầu đường trên các đỉnh núi bằng phẳng không hề rẻ, nếu muốn vượt qua nhanh chóng trong thời kỳ cao điểm, bạn cần sử dụng "khả năng kiếm tiền" để nạp tiền và để thợ mỏ lái máy bay trực thăng đến đón bạn.
Hai lời chỉ trích này bắt nguồn từ hai yếu tố trong thiết kế chuỗi khối:
Sức chứa của khối: tương tự như một làn đường, sức chứa của khối càng lớn thì càng chứa được nhiều xe và khả năng bị tắc càng ít.
Cơ chế khuyến khích: Đường vào nhà dù lớn đến đâu cũng có khả năng bị tắc, trong trường hợp này ai được phép qua trước? Ai vội thì tùy, chứ không thể chỉ nghe người ta nói , nó phụ thuộc vào mức độ sẵn sàng chi trả, chẳng hạn như gọi xe cấp cứu Sẽ là vài trăm.
Nếu chuỗi khối thực sự có thể giống như một đường lái xe, thì giải pháp cơ bản đương nhiên là mở rộng đường lái xe, đồng thời hợp tác với các phương tiện giá cả để định hướng thời gian ra ngoài, và đừng ra ngoài nếu bạn không ở trong một sự vội vàng.
Tuy nhiên, mặc dù việc mở rộng làn đường và tăng dung lượng khối là một giải pháp hiệu quả về lưu lượng truy cập hấp dẫn, nhưng đây là giải pháp cuối cùng trong thiết kế chuỗi khối. Bởi vì kích thước khối càng lớn, yêu cầu phần cứng đối với người khai thác càng cao và càng ít người khai thác có thể đáp ứng yêu cầu; theo ý tưởng này, nếu bạn muốn xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây như Visa, thì cuối cùng bạn sẽ chỉ thực hiện một giao dịch khác Visa tập trung đi ngược lại mục đích cốt lõi của sự tin cậy của blockchain.
Còn có những giải pháp nào nữa ko? Có, ngoài hướng dẫn về thời gian, chúng tôi cũng có thể tối ưu hóa không gian, bao gồm nhưng không giới hạn ở:
Mở ra nhiều làn đường khác nhau, một làn cho xe tải lớn, một làn cho ô tô và một làn cho xe buýt mà không ảnh hưởng lẫn nhau — Dựa trên ý tưởng này, chúng ta có thể đi đến một số chuỗi chính, chuỗi phụ hoặc Plasma với thế mạnh riêng.
Tối ưu hóa thiết kế tuyến đường, chuyển hướng giao thông hợp lý, không vào thành phố làm gì, phải đi đường chính này, phải đi qua trạm kiểm soát đây —— Dựa trên ý tưởng này, chúng ta có thể sharding.
Tại sao bạn phải đi ra ngoài? Gặp mặt từ xa và đạt được thỏa thuận cũng chưa muộn, ký thỏa thuận ngoại tuyến cũng chưa muộn——Dựa trên ý tưởng này, chúng ta có thể có một kênh trạng thái (State Channel).
Ra ngoài không nhất thiết phải tự mình lái xe, cũng có thể đi chung xe, hoặc đi phương tiện công cộng —— Dựa trên ý tưởng này, chúng ta có nhân vật chính của bài viết này, Rollup.
Là một chiếc xe buýt trên blockchain, chìa khóa của Rollup là tiết kiệm không gian và xăng (Gas, ý định chơi chữ):
Tiết kiệm không gian nên không dễ bị kẹt, phí đường bộ chia cho mỗi người ít hơn nhiều so với bạn tự lái xe;
Xăng tiết kiệm nên giá vé hợp túi tiền, ai cũng có thể mua được.
Bằng cách này, hai vị trí "chậm" và "đắt" được giải quyết bằng Rollup.
Hãy quay trở lại blockchain và xem kế hoạch cụ thể của Rollup.
Thiết kế Rollup từ đầu;
Thay vì xem qua câu trả lời tiêu chuẩn (chưa kể là không có), tốt hơn hết là bạn nên hồi hộp và tưởng tượng xem mình sẽ làm gì khi được giao nhiệm vụ thiết kế Rollup cho Ethereum.
Chúng ta cũng có thể bắt đầu từ hai góc độ là giảm chi phí tính toán (tiết kiệm xăng) và giảm chi phí lưu trữ (tiết kiệm dung lượng), và trước hết đề xuất một giải pháp triệt để hơn gọi là Rollup 1.0;.
Tổng số 1.0;
Rollup 1.0 bao gồm 3 điểm chính:
Có nhà cung cấp dịch vụ (Operator) thu thập các giao dịch “đi chung xe” (Transaction) của mọi người, và “gửi lệnh” khi việc đi chung xe đã đầy hoặc hết nhưng đã hết thời gian thỏa thuận, có tính đến giá cả và tính kịp thời;
Tất cả các tính toán liên quan đến các giao dịch do mọi người gửi đều được nhà cung cấp dịch vụ này thực hiện ngoài chuỗi, bởi vì các phép tính ngoài chuỗi nhanh hơn so với trên chuỗi và các phép tính thường chiếm phần lớn chi phí trên chuỗi, điều này có thể tiết kiệm rất nhiều tiền bạc;
Sau khi tính toán, hãy lấy trạng thái cập nhật (chẳng hạn như số dư mới nhất trong tài khoản của bạn) và lưu trữ nó trên chuỗi để chi phí lưu trữ thấp hơn nhiều.
Nói một cách đơn giản, đó là thu thập thường xuyên và định lượng các yêu cầu giao dịch của mọi người và sau khi tính toán ngoài chuỗi, chỉ có kết quả tính toán được củng cố trên chuỗi.
Giải pháp này giải quyết hoàn hảo hai vấn đề nhức nhối chính là "chậm" và "đắt", nhưng dường như nó lại phát sinh các vấn đề mới:
Ưu đãi: Ai sẽ cung cấp dịch vụ "đi chung xe" và lợi ích là gì.
Vấn đề kiểm duyệt (Censorship): Nhà cung cấp dịch vụ cố tình không xử lý đơn hàng của tôi (hoặc treo máy, bỏ dở), tôi phải làm sao;
Vấn đề gian lận (Fraud): Tôi phải làm gì nếu nhà cung cấp dịch vụ gian lận và giả mạo kết quả tính toán, khiến tôi chuyển tiền cho người khác và số tiền đó bị anh ta biển thủ.
Đối với ba vấn đề mới này, chúng ta có thể lặp lại một phiên bản của kế hoạch.
Tổng số 2.0;
Vấn đề động lực được giải quyết tốt nhất, và những vấn đề có thể giải quyết bằng tiền không phải là vấn đề. Nhà cung cấp dịch vụ có thể chia đều chi phí "đi chung xe" và tính thêm một chút "tiền boa", mặc dù vậy, đây vẫn là một tình huống đôi bên cùng có lợi với người "đi chung xe".
Vấn đề xem xét rắc rối hơn một chút, nhưng giải pháp rất phổ biến trong lĩnh vực blockchain và đó là phân quyền. Một nhóm người là nhà cung cấp dịch vụ, tốt hơn là chỉ có một nhà cung cấp dịch vụ; bất kỳ ai cũng có thể là nhà cung cấp dịch vụ, điều này tốt hơn là một nhóm người cố định. Ở cách chơi thứ hai, nếu tất cả các nhà cung cấp dịch vụ đều không tốt, bạn cũng có thể tự mình làm nhà cung cấp dịch vụ hoặc trực tiếp đến L1 để bắt đầu phân xử.
Gian lận là một chút khó khăn hơn. Có thể chia thành hai câu hỏi—một là làm thế nào để xác định gian lận và hai là làm thế nào để ngăn chặn gian lận.
Trước hết, để xác định gian lận, chúng ta cần biết dữ liệu giao dịch (Giao dịch) của mọi người, trạng thái trước giao dịch (Trạng thái), để tính toán trạng thái mới (Trạng thái ') sau giao dịch và so sánh với trạng thái mới được lưu trữ trên chuỗi nhà cung cấp dịch vụ, nếu giống nhau có nghĩa là nhà cung cấp dịch vụ trung thực, ngược lại có nghĩa là anh ta nói dối. Tuy nhiên, chúng tôi không biết dữ liệu giao dịch vì chúng không trực tuyến. Do đó, chúng ta chỉ có thể hoài nghi mà không thể đánh giá nhà cung cấp dịch vụ có trung thực hay không.
Khi đó, cách tốt nhất để ngăn chặn gian lận là làm sao để gian lận không thể xảy ra, điều này tương đối khó, trừ khi tính toán của nhà cung cấp dịch vụ được kiểm tra mọi lúc trên chuỗi, nhưng theo cách này, sẽ không có lợi cho " đi chung xe". Vì vậy, chúng tôi chỉ có thể lùi một bước, để chi phí gian lận rất cao và khiến các nhà cung cấp dịch vụ phải có da trong trò chơi, chẳng hạn như trả tiền đặt cọc (Stake), số tiền này sẽ bị tịch thu nếu gian lận bị phát hiện. (Phương pháp này được gọi là đồng thuận xã hội, thuộc về bảo mật dựa trên trò chơi và cũng được đề cập trong "Tuần số 3;".)
Tổng hợp 3.0;
Rollup 2.0 không tệ, nhưng vấn đề xác định gian lận không được giải quyết.
Theo suy luận trước đó, để xác định gian lận, chúng ta phải biết dữ liệu giao dịch, vì vậy phần dữ liệu này phải nằm trên cùng một chuỗi với dữ liệu trạng thái.
Ai sẽ phát hiện ra họ là lừa đảo? Rõ ràng, đây khó có thể là người dùng bình thường, bởi không ai có thể theo dõi mọi động thái của nhà cung cấp dịch vụ 7;x; 24/24, nên chỉ có thể là một "thợ săn tiền thưởng" (Validator) chuyên nghiệp. Nếu một "thợ săn tiền thưởng" báo cáo gian lận trong vòng 7 ngày sau khi nhà cung cấp dịch vụ "gửi lệnh" và xác minh rằng đó là sự thật, giao dịch sẽ bị hủy bỏ và nhà cung cấp dịch vụ sẽ bị trừng phạt. Tất nhiên, cũng như vậy, “thợ săn tiền thưởng” cũng cần có những ưu đãi, chẳng hạn sau khi phát hiện gian lận, một phần tiền đặt cọc của nhà cung cấp dịch vụ sẽ được chuyển cho “thợ săn tiền thưởng” (chỉ một phần thôi, để tránh sự thông đồng giữa các bên). nhà cung cấp dịch vụ và thợ săn tiền thưởng).
Tổng hợp 4.0;
Ở giai đoạn Rollup 3.0, toàn bộ giải pháp đã có thể chạy trơn tru nhưng chi phí mới đã được đưa ra. Chi phí cho đến nay bao gồm:
Chi phí cho nhà cung cấp dịch vụ (bao gồm cả chi phí và "tiền boa");
Chi phí lưu trữ trên chuỗi giao dịch và dữ liệu trạng thái;
Khi "Thợ săn tiền thưởng" tin rằng nhà cung cấp dịch vụ là lừa đảo, chi phí tính toán để xác minh những gì anh ta nói là đúng trên chuỗi.
Hãy xem những chi phí nào có thể được tối ưu hóa.
Dữ liệu giao dịch
Theo một cách cụ thể, nhiều giao dịch được tổng hợp lại với nhau và dung lượng chiếm dụng có thể nhỏ hơn tổng dung lượng chiếm dụng của mỗi giao dịch.
Lấy giao dịch chuyển ETH đơn giản nhất làm ví dụ, chúng tôi phân tách thành phần nội dung của từng giao dịch và chúng tôi có thể thấy rằng không gian chữ ký chiếm tỷ lệ lớn nhất. Chúng tôi có thể kết hợp chữ ký của tất cả các giao dịch thành một (Tổng hợp khóa), giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí lưu trữ (tương tự như Schnorr trong Bitcoin). Ngoài ra, chúng ta cũng có thể tối ưu hóa các phần khác, chẳng hạn như loại bỏ Nonce và chọn "béo và gầy" càng nhiều càng tốt khi "đi chung xe" và "người đi chung xe" phù hợp hoàn hảo để tối đa hóa việc sử dụng "xe " không gian.
nguồn:
Chỉ ba hoặc hai lần, kích thước của mỗi giao dịch chuyển ETH đã giảm từ 112 byte xuống 12 byte, gần bằng 1/10 so với trước đó; tất nhiên, có những cách khác để nén dữ liệu giao dịch hơn nữa.
Trong hoạt động thực tế, chúng ta có thể cài đặt một phương thức như vậy trong hợp đồng được triển khai trên chuỗi:
hàm storeTxData(byte dữ liệu calldata) bên ngoài {;// không làm gì}
Sau đó, mỗi khi "đi chung xe" thành công, dữ liệu giao dịch được hợp nhất và nén được chuyển vào phương thức này dưới dạng calldata. Dữ liệu cuộc gọi không cần phải được lưu trữ vĩnh viễn và sau Giai đoạn thử thách công khai đồng thuận xã hội (Giai đoạn thử thách), sẽ không có vấn đề gì nếu nó bị cắt bớt (Prune); bản thân giá đã rất thấp và sẽ rẻ hơn khi triển khai Các EIP như Danksharding và Data Blob, hình thức áp dụng L1 này vào phân phối lưu trữ dữ liệu (Data Availability) cũng sẽ bài bản hơn.
dữ liệu trạng thái
Giờ đây, dữ liệu giao dịch đã được tải lên chuỗi, bất kỳ ai cũng có thể tính toán trạng thái được cập nhật thông qua dữ liệu giao dịch và dữ liệu trạng thái không quá cần thiết. Chúng tôi chỉ có thể giữ Gốc Merkel của dữ liệu trạng thái, được sử dụng để cho phép người dùng thông thường ("người đi chung xe") đăng ký rút tiền trực tiếp tới L1 khi nhà cung cấp dịch vụ không hợp tác và dựa vào Bằng chứng Merkel để chứng minh rằng họ có tiền trong tài khoản của họ.
Chi phí phân xử gian lận
Khi "thợ săn tiền thưởng" báo cáo gian lận cho nhà cung cấp dịch vụ, việc tính toán hợp đồng trên chuỗi (Phát lại) được thực hiện một lần và kết quả trạng thái được so sánh.Điều này khả thi về mặt lý thuyết. Tuy nhiên, chi phí để làm như vậy không hề thấp (mặc dù nó đã tốt rồi), và thứ hai là tổng Gas của các giao dịch có trong "danh sách đi chung xe" Rollup có thể vượt quá giới hạn gas của Ethereum, khiến điều đó là không thể. để xác minh.
Do đó, trọng tài cần phải giảm gánh nặng và cách để giảm gánh nặng đương nhiên là đưa các hoạt động tính toán không cần thiết ra khỏi chuỗi. Một trong những giải pháp được gọi là Chứng minh tương tác, quy trình chung như sau:
"Thợ săn tiền thưởng" trả tiền đặt cọc, sau đó báo cáo và chia toàn bộ quá trình tính toán thành n phân đoạn theo thứ tự, chỉ ra rằng nhà cung cấp dịch vụ có gian lận trong phân đoạn k (1;≤k≤n);
Nhà cung cấp dịch vụ đã đi sâu và tách phân khúc k thành phân khúc k và chỉ ra phân khúc nào của "thợ săn tiền thưởng" là không chính xác;
Như vậy tới lui, biết rằng thao tác tính toán không còn có thể đào sâu hay tháo rời, chẳng hạn khi “thợ săn tiền thưởng” nghĩ 1+;1;=;2;, nhà cung cấp dịch vụ nghĩ 1+;1;= ;3;;
Lúc này, hợp đồng trên chuỗi can thiệp, tính 1+;1;, và được 2;, từ đó xác định nhà cung cấp dịch vụ lừa đảo, tịch thu tiền đặt cọc và thưởng một phần cho "thợ săn tiền thưởng".
(Trong toàn bộ quá trình, nếu một bên không trả lời trong thời gian chờ, bên đó sẽ thất bại.)
Bằng cách này, chi phí trọng tài trên toàn bộ chuỗi là rất, rất thấp.
Phải nói rằng, chúng tôi đã xây dựng xong một giải pháp Rollup. Bởi vì sơ đồ này mặc định rằng nhà cung cấp dịch vụ trung thực, trừ khi có báo cáo "thợ săn tiền thưởng", phe này được gọi là tổng hợp của những người lạc quan, cái gọi là Tổng hợp lạc quan.
Vậy Rollup 4.0 của chúng tôi có phải là giải pháp tốt nhất không?
Rollup tái phát triển
Sau nhiều lần lặp lại của chúng tôi, Rollup 4.0 vẫn còn một số điểm không hoàn hảo:
Gian lận cần phải được phát hiện bởi "thợ săn tiền thưởng", nhưng nếu không có gian lận trong một thời gian dài, "thợ săn tiền thưởng" có thể ngừng hoạt động vì không có lãi, do đó sẽ có lỗ hổng (mặc dù khó xảy ra, vì Chuỗi tổng số Các bên liên quan như nhà cung cấp ứng dụng rất có thể sẽ đóng vai trò là "thợ săn tiền thưởng");
Để chắc chắn rằng không có gian lận, dựa trên sự đồng thuận của xã hội, bạn cần đợi vài ngày, điều này sẽ ảnh hưởng đến các hoạt động như rút tiền;
Có rất nhiều dữ liệu trên chuỗi và chi phí vẫn còn đó;
Hiện tại dựa vào một lớp mở rộng Rollup, thông lượng có thể tăng gấp 10 lần. Có thể cao hơn không?
Có giải pháp nào có thể làm cho gian lận trở nên bất khả thi, làm cho tính hữu hạn (Finality) nhanh hơn, làm cho ít dữ liệu cần tải lên chuỗi hơn và làm cho việc mở rộng trở nên lớn hơn không? Tôi không muốn quá nhiều, nhưng có một loại giải pháp có thể thỏa mãn hầu hết mọi trí tưởng tượng — Zero Knowledge Rollup (viết tắt là ZK-Rollup).
ZK-Rollup là một ý tưởng Rollup sử dụng bằng chứng không kiến thức (ZKP). Cái gọi là ZKP đề cập đến công nghệ thuyết phục bên kia rằng bạn biết thông tin này mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nhạy cảm nào. Để giải thích về ZKP, có hai ví dụ yêu thích của tôi:
*Hãy tưởng tượng ở một thị trấn châu Âu thời trung cổ và tôi có một bản đồ kho báu với một kho báu được đánh dấu trên đó. Để chứng minh với bạn rằng tôi có bản đồ kho báu, nhưng không cho bạn biết vị trí chính xác của kho báu, tôi bịt mắt bạn, kéo bạn vào xe ngựa và lái xe quanh thị trấn trong nửa giờ để chắc chắn rằng bạn mất phương hướng, Cuối cùng cũng đến đích, xuống xe và cho bạn xem kho báu, sau đó đưa bạn quay trở lại. Đây là một hình thức ngây thơ của ZKP.
Một phép loại suy khác phổ biến hơn. Giả sử có một câu đố Sudoku, tôi biết câu trả lời nhưng bạn thì không, nhưng bạn không tin rằng tôi biết; tôi muốn chứng minh với bạn rằng tôi biết, nhưng tôi không muốn bạn biết câu trả lời. phải làm gì? Tôi có thể đặt Sudoku trên bàn bằng các quân bài, sau đó đưa các số mở lên trên và các số cần điền xuống dưới, và để bạn chọn kiểm tra đáp án của tôi theo hàng hoặc theo cột. Nếu là theo hàng, tôi sẽ nhóm các số trong mỗi hàng lại với nhau, chia nhỏ chúng ra và cho bạn thấy rằng mỗi hàng là từ 1 đến 9;. Lặp lại nhiều lần cũng không sao, để bạn có thể tin rằng tôi thực sự biết câu trả lời với xác suất cao. Đây là một trong những phương pháp chứng minh tương tác của ZKP (vì rất khó đạt được tương tác trên chuỗi thời gian thực trong chuỗi khối, bằng chứng không tương tác thường được sử dụng và các thách thức ngẫu nhiên được tạo bởi hàm Hash).
Nói một cách ít khắt khe hơn, ý tưởng cốt lõi của ZKP là trước tiên người chứng minh (Prover) che giấu kiến thức bí mật, “cam kết” (Commit), sau đó người xác minh (Verifier) bắt đầu thử thách ngẫu nhiên (Challenge). nếu anh ta có thể vượt qua thử thách thành công, thì khả năng cao là anh ta có tri thức bí mật tương ứng.
ZKP phải đáp ứng 3 yêu cầu:
Nếu người châm ngôn nói dối, khả năng cao sẽ thất bại trong thử thách (Soundness);
Nếu người chứng minh có kiến thức, anh ta sẽ có thể vượt qua thử thách (Trọn vẹn);
Trong quá trình tương tác giữa hai bên, người giới thiệu sẽ không tiết lộ bất kỳ thông tin hữu ích nào (Zero-knowledgeness).
Để đáp ứng ba yêu cầu này, ZKP sử dụng nhiều bài toán NP khác nhau, bao gồm phân tách số nguyên tố đơn giản nhất và logarit rời rạc (chẳng hạn như Schnorr is), v.v.
ZKP không phải là công nghệ sinh ra cho blockchain, nhưng nó có thể được sử dụng để mở rộng L2, chủ yếu là do một ZKP tốt có các đặc điểm hữu ích sau:
Người chứng minh (nhà cung cấp dịch vụ) có thể nhanh chóng đưa ra bằng chứng, để đảm bảo rằng hiệu quả tính toán trong chuỗi rất cao và sẽ không trở thành nút thắt cổ chai;
Kích thước của bằng chứng nhỏ, hoặc ít nhất là tỷ lệ thuận với lượng tính toán cần chứng minh và tác động của lượng dữ liệu càng nhỏ càng tốt, do đó chi phí lưu trữ trên chuỗi thấp;
Trình xác minh (hợp đồng L1) có thể nhanh chóng xác minh xem bằng chứng có hợp lệ hay không, do đó chi phí tính toán trên chuỗi thấp.
Bằng cách sử dụng các tính năng này, giải pháp Rollup của chúng tôi có thể:
Không cần "thợ săn tiền thưởng", hợp đồng L1 có thể tự phát hiện gian lận ngay tại chỗ;
Miễn là xác minh ZKP hợp lệ, việc rút tiền có thể được thực hiện ngay lập tức và thời hạn cuối cùng được rút ngắn từ vài ngày xuống còn vài phút;
Chỉ cần có sự khác biệt giữa các trạng thái trên chuỗi, không gian rất nhỏ và chi phí lưu trữ rất thấp (một phần thưởng bổ sung — quyền riêng tư cũng được cải thiện);
Thông qua phần mềm tùy chỉnh và tối ưu hóa phần cứng của quy trình chứng minh và xác minh, khả năng mở rộng có thể được tăng lên theo một mức độ lớn khác.
Tất nhiên, bất kỳ cơ chế bảo mật nào cũng sẽ có các điều kiện tiên quyết tiềm năng và ZKP không phải là thuốc chữa bách bệnh cho chuỗi khối. ZKP hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế cần từng bước khắc phục như:
Lấy zk-SNARK được sử dụng phổ biến nhất trên chuỗi khối làm ví dụ. Nhiều chương trình cần giới thiệu càng nhiều người hoặc công ty có uy tín càng tốt ngay từ đầu và thực hiện Thiết lập đáng tin cậy để tạo số ngẫu nhiên thực và đảm bảo Quá trình tạo là có thể kiểm chứng nhưng không hoàn toàn công khai (như trong buổi lễ Power of Tau, miễn là có thể tin tưởng vào một bên, nhưng nó vẫn được coi là một lỗ hổng). Tất nhiên, một số sơ đồ zk-SNARK mới và zk-STARK cải tiến sau này có thể giải quyết vấn đề này, nhưng đôi khi các vấn đề mới lại xuất hiện.
Nhiều vấn đề khó tóm tắt như vấn đề ZKP, dẫn đến lâu nay khả năng lập trình chưa được giải quyết tốt, khó nhận ra ZKP tương thích hoàn toàn với EVM trên Ethereum, hoặc thậm chí là có thể đạt được, nhưng các khía cạnh khác (chẳng hạn như hiệu quả xác minh) sẽ bị ảnh hưởng.
nguồn:
Đây là lý do tại sao, trong ZK-Rollup, một lĩnh vực mở rộng hướng tới tương lai, mọi tiến bộ đều đáng khen ngợi và hài lòng.
nguồn:
viết ở cuối
Về tương lai của việc mở rộng dung lượng, tác giả tin rằng so với việc mở rộng dung lượng riêng của L1, thiết kế phân lớp bao gồm Rollup là một ý tưởng đáng tin cậy hơn. Mô đun hóa, mỗi lớp giải quyết các mối quan tâm của từng lớp, điều này ít rủi ro hơn so với việc xếp chồng liên tục trên L1 vốn đã "nguyên khối", hơn nữa, việc phân cấp L1 bên dưới do mở rộng dung lượng về mặt lý thuyết khó có thể xảy ra. nó lên. Hơn nữa, ý tưởng thiết kế theo lớp này dường như có các ứng dụng thành công trong các lĩnh vực khác ngoài chuỗi khối. Quan điểm chưa hẳn đúng nhưng đây là nhận thức hiện tại của tác giả.
Bài viết này cố gắng sắp xếp các lý do về suy nghĩ và thiết kế của giải pháp mở rộng Tổng số theo một giọng điệu bất khả tri của dự án. Do trình độ có hạn, đôi chỗ còn hơi phiến diện, có thể không những không giải thích được tại chỗ mà còn tăng thêm độ khó hiểu; là một trường dọc luôn thay đổi từng ngày, tác giả có thể không ý thức được của và tính đến nhiều diễn biến mới trong thời gian. Chân thành chào đón bạn bè để sửa chữa và giao tiếp.
Xem bản gốc
Nội dung chỉ mang tính chất tham khảo, không phải là lời chào mời hay đề nghị. Không cung cấp tư vấn về đầu tư, thuế hoặc pháp lý. Xem Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm để biết thêm thông tin về rủi ro.
Bài viết này thảo luận về ý tưởng phát triển và lý do thiết kế của giải pháp mở rộng Rollup
Tác giả gốc: ORFEO
Nguồn gốc: The SeeDAO
Dự án L2 một lần nữa được chú ý.
Là một đại diện của lộ trình mở rộng Rollup trong L2, sau đợt airdrop Arbitrum, Kỷ nguyên zkSync sẽ được khởi chạy. Đằng sau vô số thiết kế và lộ trình mới, dòng chính của Rollup là gì và tư duy tiến hóa là gì?
Các điểm chính của bài viết này:
Bắt đầu bằng phép loại suy
Đối với Bitcoin và Ethereum, kể từ khi ra đời, có hai lời chỉ trích lớn nhất từ người dùng thông thường:
Hai lời chỉ trích này bắt nguồn từ hai yếu tố trong thiết kế chuỗi khối:
Nếu chuỗi khối thực sự có thể giống như một đường lái xe, thì giải pháp cơ bản đương nhiên là mở rộng đường lái xe, đồng thời hợp tác với các phương tiện giá cả để định hướng thời gian ra ngoài, và đừng ra ngoài nếu bạn không ở trong một sự vội vàng.
Tuy nhiên, mặc dù việc mở rộng làn đường và tăng dung lượng khối là một giải pháp hiệu quả về lưu lượng truy cập hấp dẫn, nhưng đây là giải pháp cuối cùng trong thiết kế chuỗi khối. Bởi vì kích thước khối càng lớn, yêu cầu phần cứng đối với người khai thác càng cao và càng ít người khai thác có thể đáp ứng yêu cầu; theo ý tưởng này, nếu bạn muốn xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây như Visa, thì cuối cùng bạn sẽ chỉ thực hiện một giao dịch khác Visa tập trung đi ngược lại mục đích cốt lõi của sự tin cậy của blockchain.
Còn có những giải pháp nào nữa ko? Có, ngoài hướng dẫn về thời gian, chúng tôi cũng có thể tối ưu hóa không gian, bao gồm nhưng không giới hạn ở:
Là một chiếc xe buýt trên blockchain, chìa khóa của Rollup là tiết kiệm không gian và xăng (Gas, ý định chơi chữ):
Bằng cách này, hai vị trí "chậm" và "đắt" được giải quyết bằng Rollup.
Hãy quay trở lại blockchain và xem kế hoạch cụ thể của Rollup.
Thiết kế Rollup từ đầu;
Thay vì xem qua câu trả lời tiêu chuẩn (chưa kể là không có), tốt hơn hết là bạn nên hồi hộp và tưởng tượng xem mình sẽ làm gì khi được giao nhiệm vụ thiết kế Rollup cho Ethereum.
Chúng ta cũng có thể bắt đầu từ hai góc độ là giảm chi phí tính toán (tiết kiệm xăng) và giảm chi phí lưu trữ (tiết kiệm dung lượng), và trước hết đề xuất một giải pháp triệt để hơn gọi là Rollup 1.0;.
Tổng số 1.0;
Rollup 1.0 bao gồm 3 điểm chính:
Nói một cách đơn giản, đó là thu thập thường xuyên và định lượng các yêu cầu giao dịch của mọi người và sau khi tính toán ngoài chuỗi, chỉ có kết quả tính toán được củng cố trên chuỗi.
Giải pháp này giải quyết hoàn hảo hai vấn đề nhức nhối chính là "chậm" và "đắt", nhưng dường như nó lại phát sinh các vấn đề mới:
Đối với ba vấn đề mới này, chúng ta có thể lặp lại một phiên bản của kế hoạch.
Tổng số 2.0;
Vấn đề động lực được giải quyết tốt nhất, và những vấn đề có thể giải quyết bằng tiền không phải là vấn đề. Nhà cung cấp dịch vụ có thể chia đều chi phí "đi chung xe" và tính thêm một chút "tiền boa", mặc dù vậy, đây vẫn là một tình huống đôi bên cùng có lợi với người "đi chung xe".
Vấn đề xem xét rắc rối hơn một chút, nhưng giải pháp rất phổ biến trong lĩnh vực blockchain và đó là phân quyền. Một nhóm người là nhà cung cấp dịch vụ, tốt hơn là chỉ có một nhà cung cấp dịch vụ; bất kỳ ai cũng có thể là nhà cung cấp dịch vụ, điều này tốt hơn là một nhóm người cố định. Ở cách chơi thứ hai, nếu tất cả các nhà cung cấp dịch vụ đều không tốt, bạn cũng có thể tự mình làm nhà cung cấp dịch vụ hoặc trực tiếp đến L1 để bắt đầu phân xử.
Gian lận là một chút khó khăn hơn. Có thể chia thành hai câu hỏi—một là làm thế nào để xác định gian lận và hai là làm thế nào để ngăn chặn gian lận.
Trước hết, để xác định gian lận, chúng ta cần biết dữ liệu giao dịch (Giao dịch) của mọi người, trạng thái trước giao dịch (Trạng thái), để tính toán trạng thái mới (Trạng thái ') sau giao dịch và so sánh với trạng thái mới được lưu trữ trên chuỗi nhà cung cấp dịch vụ, nếu giống nhau có nghĩa là nhà cung cấp dịch vụ trung thực, ngược lại có nghĩa là anh ta nói dối. Tuy nhiên, chúng tôi không biết dữ liệu giao dịch vì chúng không trực tuyến. Do đó, chúng ta chỉ có thể hoài nghi mà không thể đánh giá nhà cung cấp dịch vụ có trung thực hay không.
Khi đó, cách tốt nhất để ngăn chặn gian lận là làm sao để gian lận không thể xảy ra, điều này tương đối khó, trừ khi tính toán của nhà cung cấp dịch vụ được kiểm tra mọi lúc trên chuỗi, nhưng theo cách này, sẽ không có lợi cho " đi chung xe". Vì vậy, chúng tôi chỉ có thể lùi một bước, để chi phí gian lận rất cao và khiến các nhà cung cấp dịch vụ phải có da trong trò chơi, chẳng hạn như trả tiền đặt cọc (Stake), số tiền này sẽ bị tịch thu nếu gian lận bị phát hiện. (Phương pháp này được gọi là đồng thuận xã hội, thuộc về bảo mật dựa trên trò chơi và cũng được đề cập trong "Tuần số 3;".)
Tổng hợp 3.0;
Rollup 2.0 không tệ, nhưng vấn đề xác định gian lận không được giải quyết.
Theo suy luận trước đó, để xác định gian lận, chúng ta phải biết dữ liệu giao dịch, vì vậy phần dữ liệu này phải nằm trên cùng một chuỗi với dữ liệu trạng thái.
Ai sẽ phát hiện ra họ là lừa đảo? Rõ ràng, đây khó có thể là người dùng bình thường, bởi không ai có thể theo dõi mọi động thái của nhà cung cấp dịch vụ 7;x; 24/24, nên chỉ có thể là một "thợ săn tiền thưởng" (Validator) chuyên nghiệp. Nếu một "thợ săn tiền thưởng" báo cáo gian lận trong vòng 7 ngày sau khi nhà cung cấp dịch vụ "gửi lệnh" và xác minh rằng đó là sự thật, giao dịch sẽ bị hủy bỏ và nhà cung cấp dịch vụ sẽ bị trừng phạt. Tất nhiên, cũng như vậy, “thợ săn tiền thưởng” cũng cần có những ưu đãi, chẳng hạn sau khi phát hiện gian lận, một phần tiền đặt cọc của nhà cung cấp dịch vụ sẽ được chuyển cho “thợ săn tiền thưởng” (chỉ một phần thôi, để tránh sự thông đồng giữa các bên). nhà cung cấp dịch vụ và thợ săn tiền thưởng).
Tổng hợp 4.0;
Ở giai đoạn Rollup 3.0, toàn bộ giải pháp đã có thể chạy trơn tru nhưng chi phí mới đã được đưa ra. Chi phí cho đến nay bao gồm:
Hãy xem những chi phí nào có thể được tối ưu hóa.
Dữ liệu giao dịch
Theo một cách cụ thể, nhiều giao dịch được tổng hợp lại với nhau và dung lượng chiếm dụng có thể nhỏ hơn tổng dung lượng chiếm dụng của mỗi giao dịch.
Lấy giao dịch chuyển ETH đơn giản nhất làm ví dụ, chúng tôi phân tách thành phần nội dung của từng giao dịch và chúng tôi có thể thấy rằng không gian chữ ký chiếm tỷ lệ lớn nhất. Chúng tôi có thể kết hợp chữ ký của tất cả các giao dịch thành một (Tổng hợp khóa), giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí lưu trữ (tương tự như Schnorr trong Bitcoin). Ngoài ra, chúng ta cũng có thể tối ưu hóa các phần khác, chẳng hạn như loại bỏ Nonce và chọn "béo và gầy" càng nhiều càng tốt khi "đi chung xe" và "người đi chung xe" phù hợp hoàn hảo để tối đa hóa việc sử dụng "xe " không gian.
nguồn:
Chỉ ba hoặc hai lần, kích thước của mỗi giao dịch chuyển ETH đã giảm từ 112 byte xuống 12 byte, gần bằng 1/10 so với trước đó; tất nhiên, có những cách khác để nén dữ liệu giao dịch hơn nữa.
Trong hoạt động thực tế, chúng ta có thể cài đặt một phương thức như vậy trong hợp đồng được triển khai trên chuỗi:
hàm storeTxData(byte dữ liệu calldata) bên ngoài {;// không làm gì}
Sau đó, mỗi khi "đi chung xe" thành công, dữ liệu giao dịch được hợp nhất và nén được chuyển vào phương thức này dưới dạng calldata. Dữ liệu cuộc gọi không cần phải được lưu trữ vĩnh viễn và sau Giai đoạn thử thách công khai đồng thuận xã hội (Giai đoạn thử thách), sẽ không có vấn đề gì nếu nó bị cắt bớt (Prune); bản thân giá đã rất thấp và sẽ rẻ hơn khi triển khai Các EIP như Danksharding và Data Blob, hình thức áp dụng L1 này vào phân phối lưu trữ dữ liệu (Data Availability) cũng sẽ bài bản hơn.
dữ liệu trạng thái
Giờ đây, dữ liệu giao dịch đã được tải lên chuỗi, bất kỳ ai cũng có thể tính toán trạng thái được cập nhật thông qua dữ liệu giao dịch và dữ liệu trạng thái không quá cần thiết. Chúng tôi chỉ có thể giữ Gốc Merkel của dữ liệu trạng thái, được sử dụng để cho phép người dùng thông thường ("người đi chung xe") đăng ký rút tiền trực tiếp tới L1 khi nhà cung cấp dịch vụ không hợp tác và dựa vào Bằng chứng Merkel để chứng minh rằng họ có tiền trong tài khoản của họ.
Chi phí phân xử gian lận
Khi "thợ săn tiền thưởng" báo cáo gian lận cho nhà cung cấp dịch vụ, việc tính toán hợp đồng trên chuỗi (Phát lại) được thực hiện một lần và kết quả trạng thái được so sánh.Điều này khả thi về mặt lý thuyết. Tuy nhiên, chi phí để làm như vậy không hề thấp (mặc dù nó đã tốt rồi), và thứ hai là tổng Gas của các giao dịch có trong "danh sách đi chung xe" Rollup có thể vượt quá giới hạn gas của Ethereum, khiến điều đó là không thể. để xác minh.
Do đó, trọng tài cần phải giảm gánh nặng và cách để giảm gánh nặng đương nhiên là đưa các hoạt động tính toán không cần thiết ra khỏi chuỗi. Một trong những giải pháp được gọi là Chứng minh tương tác, quy trình chung như sau:
(Trong toàn bộ quá trình, nếu một bên không trả lời trong thời gian chờ, bên đó sẽ thất bại.)
Bằng cách này, chi phí trọng tài trên toàn bộ chuỗi là rất, rất thấp.
Phải nói rằng, chúng tôi đã xây dựng xong một giải pháp Rollup. Bởi vì sơ đồ này mặc định rằng nhà cung cấp dịch vụ trung thực, trừ khi có báo cáo "thợ săn tiền thưởng", phe này được gọi là tổng hợp của những người lạc quan, cái gọi là Tổng hợp lạc quan.
Vậy Rollup 4.0 của chúng tôi có phải là giải pháp tốt nhất không?
Rollup tái phát triển
Sau nhiều lần lặp lại của chúng tôi, Rollup 4.0 vẫn còn một số điểm không hoàn hảo:
Có giải pháp nào có thể làm cho gian lận trở nên bất khả thi, làm cho tính hữu hạn (Finality) nhanh hơn, làm cho ít dữ liệu cần tải lên chuỗi hơn và làm cho việc mở rộng trở nên lớn hơn không? Tôi không muốn quá nhiều, nhưng có một loại giải pháp có thể thỏa mãn hầu hết mọi trí tưởng tượng — Zero Knowledge Rollup (viết tắt là ZK-Rollup).
ZK-Rollup là một ý tưởng Rollup sử dụng bằng chứng không kiến thức (ZKP). Cái gọi là ZKP đề cập đến công nghệ thuyết phục bên kia rằng bạn biết thông tin này mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nhạy cảm nào. Để giải thích về ZKP, có hai ví dụ yêu thích của tôi:
*Hãy tưởng tượng ở một thị trấn châu Âu thời trung cổ và tôi có một bản đồ kho báu với một kho báu được đánh dấu trên đó. Để chứng minh với bạn rằng tôi có bản đồ kho báu, nhưng không cho bạn biết vị trí chính xác của kho báu, tôi bịt mắt bạn, kéo bạn vào xe ngựa và lái xe quanh thị trấn trong nửa giờ để chắc chắn rằng bạn mất phương hướng, Cuối cùng cũng đến đích, xuống xe và cho bạn xem kho báu, sau đó đưa bạn quay trở lại. Đây là một hình thức ngây thơ của ZKP.
Nói một cách ít khắt khe hơn, ý tưởng cốt lõi của ZKP là trước tiên người chứng minh (Prover) che giấu kiến thức bí mật, “cam kết” (Commit), sau đó người xác minh (Verifier) bắt đầu thử thách ngẫu nhiên (Challenge). nếu anh ta có thể vượt qua thử thách thành công, thì khả năng cao là anh ta có tri thức bí mật tương ứng.
ZKP phải đáp ứng 3 yêu cầu:
Để đáp ứng ba yêu cầu này, ZKP sử dụng nhiều bài toán NP khác nhau, bao gồm phân tách số nguyên tố đơn giản nhất và logarit rời rạc (chẳng hạn như Schnorr is), v.v.
ZKP không phải là công nghệ sinh ra cho blockchain, nhưng nó có thể được sử dụng để mở rộng L2, chủ yếu là do một ZKP tốt có các đặc điểm hữu ích sau:
Bằng cách sử dụng các tính năng này, giải pháp Rollup của chúng tôi có thể:
Tất nhiên, bất kỳ cơ chế bảo mật nào cũng sẽ có các điều kiện tiên quyết tiềm năng và ZKP không phải là thuốc chữa bách bệnh cho chuỗi khối. ZKP hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế cần từng bước khắc phục như:
nguồn:
Đây là lý do tại sao, trong ZK-Rollup, một lĩnh vực mở rộng hướng tới tương lai, mọi tiến bộ đều đáng khen ngợi và hài lòng.
nguồn:
viết ở cuối
Về tương lai của việc mở rộng dung lượng, tác giả tin rằng so với việc mở rộng dung lượng riêng của L1, thiết kế phân lớp bao gồm Rollup là một ý tưởng đáng tin cậy hơn. Mô đun hóa, mỗi lớp giải quyết các mối quan tâm của từng lớp, điều này ít rủi ro hơn so với việc xếp chồng liên tục trên L1 vốn đã "nguyên khối", hơn nữa, việc phân cấp L1 bên dưới do mở rộng dung lượng về mặt lý thuyết khó có thể xảy ra. nó lên. Hơn nữa, ý tưởng thiết kế theo lớp này dường như có các ứng dụng thành công trong các lĩnh vực khác ngoài chuỗi khối. Quan điểm chưa hẳn đúng nhưng đây là nhận thức hiện tại của tác giả.
Bài viết này cố gắng sắp xếp các lý do về suy nghĩ và thiết kế của giải pháp mở rộng Tổng số theo một giọng điệu bất khả tri của dự án. Do trình độ có hạn, đôi chỗ còn hơi phiến diện, có thể không những không giải thích được tại chỗ mà còn tăng thêm độ khó hiểu; là một trường dọc luôn thay đổi từng ngày, tác giả có thể không ý thức được của và tính đến nhiều diễn biến mới trong thời gian. Chân thành chào đón bạn bè để sửa chữa và giao tiếp.