Khoa học phổ thông: giải thích Optimistic Rollup từ dưới lên

Tiêu đề gốc: "Khoa học đại chúng | Giải thích về sự lạc quan từ dưới lên"

Nguồn gốc: Những người đam mê Ethereum

Bài viết này sẽ giải thích hoạt động của Optimistic Roll-Up (ORU) từ dưới lên trên thông qua các ví dụ đơn giản; để cho phép chúng ta "Hiển thị và hữu hình" Chuỗi ORU có đủ mọi ý nghĩa, và những ví dụ được đưa ra trong bài viết này sẽ khá đặc biệt.

ORU là công ty dẫn đầu về các giải pháp mở rộng quy mô Ethereum lớp 2. Nó không chỉ có thể làm cho chiếc bánh về khả năng mở rộng trở nên lớn hơn mà còn cho phép bạn ăn nó - ít nhất là ăn một phần của nó. Lý do khiến mọi người rất hào hứng với ORU là vì nó và người anh em ZK-Rollup của nó đã khắc phục được các vấn đề ở Lớp 2 mà các chuỗi bên, plasma, kênh trạng thái và các giải pháp khác chưa giải quyết được.

ORU đang cố gắng giải quyết vấn đề gì?

Một trường trung học nào đó đang phải đối mặt với một vấn đề như vậy: cứ vài ngày lại có những cặp tình nhân trẻ Tranh cãi thường xảy ra do một trong các bên gian lận.

Một kịch bản điển hình như sau:

Alice rất tức giận khi nhìn thấy bạn trai Bob hôn Cathy. Nhưng Bob có thể cãi lại “Tôi thề là tôi không làm việc này!” hay “Chúng ta đã chia tay từ lâu rồi!”… Nhưng Alice chẳng thèm nghe, túm lấy ghế và ném vào Bob; kiểu này thứ ở hành lang Nhà hát nhỏ được dàn dựng đang phá hủy toàn bộ môi trường trong khuôn viên trường.

Giải pháp v1

Jamal, siêu mọt sách trong khuôn viên trường, đã nghĩ ra một giải pháp:

Mỗi tối, yêu cầu tất cả học sinh chọn một trong những thông tin sau và ký tên vào chữ ký mật mã của họ -

　I Tôi đang độc thân, xin đừng làm phiền"

"Tôi độc thân, đang chờ được kết đôi"

"Tôi đang hẹn hò với X (chỉ X)"

"Tôi đang hẹn hò với nhiều người (Chưa giải quyết)"

Chữ ký ở đây giống với loại chữ ký được sử dụng để chuyển tiền điện tử.

Nhà trường sẽ đăng thông báo về "học sinh và khóa công khai tương ứng của họ" trên bảng thông báo, để bất kỳ ai cũng có thể sử dụng xác minh chữ ký để xác nhận ai đã ký vào tin nhắn nào.

Để thuận tiện cho học viên, Jamal đã phát triển một ứng dụng, mỗi học viên chỉ cần chọn một trong 4 nội dung trên ứng dụng rồi nhấp vào nút "Ký và gửi". tin nhắn đã ký sẽ được gửi từ chương trình phát sóng phụ trợ tới mạng Ethereum P2P - Trên thực tế, những tin nhắn này sẽ được gửi đến máy chủ tại nhà của Jamal trước tiên và anh ấy sẽ thay mặt các bạn cùng lớp gửi tin nhắn tới Ethereum, để học sinh không cần phải lo lắng về các cài đặt của Ethereum Gas. Thông qua một số kỹ năng hợp đồng thông minh nâng cao (mã hoạt động CREATE2), trước tiên, Jamal có thể trả tiền xăng cho các bạn cùng lớp của mình, sau đó hoàn trả phí gas cho trường hàng tháng.

Trường có 1.000 học sinh, mỗi người phải ký và gửi 1 tin nhắn mỗi ngày. Mỗi tin nhắn tốn trung bình 0,1 USD tiền xăng, vậy chi phí xăng hàng tháng của trường là:

(1000 sinh viên) x (1 tin nhắn/ngày/sinh viên) x( $.1 gas/tin nhắn) x (30 ngày/tháng)

= $3000 gas/tháng.

Da thịt tôi đau quá !

Giải pháp v2

Đối với những trường có hạn chế về tài chính, khoản chi 3 nghìn USD hàng tháng rõ ràng là không phù hợp.

Đây là lúc ORU phát huy tác dụng. Jamal nói với trường rằng sử dụng ORU có thể giảm chi phí gas khoảng 99%. Sau đây là kế hoạch cải tiến:

Giống như phương pháp v1, khi mỗi học sinh nhấp vào "Ký & Gửi", thông tin trước tiên sẽ được gửi đến máy chủ của Jamal. Jamal sau đó chồng tất cả các chữ ký vào một chuỗi dữ liệu gọi là thông tin WiSWho (nghĩa là "ai đang hẹn hò với ai").

Định dạng thông tin của WiSWho là [ID của Alice, tin nhắn của Alice, chữ ký của Alice], [ID của Bob, tin nhắn của Bob, chữ ký của Bob]...

Sau đó, Jamal sử dụng Ký giao dịch này với khóa riêng của bạn và phát nó. Thông tin giao dịch là:

"Tôi, Jamal, đã kiểm tra dữ liệu WiSWho được đính kèm với giao dịch này. WiSWho đại diện cho tất cả các mối quan hệ sinh viên kể từ ngày dd/mm/yyyy. Tôi thề có Chúa dữ liệu nàyChứa đầy đủ thông tin thực tế, không có bất kỳ sự bổ sung giả tạo nào."

Theo biệt ngữ, Jamal đóng vai trò là "người thực thi" lớp 2.

Nếu bạn đã từng sử dụng Ethereum để giao dịch, bạn có thể nhận thấy dữ liệu bổ sung - đó là cột "Ngày nhập" trong trình duyệt Ethereum. Như được hiển thị trong hình bên dưới, hầu hết mọi người sẽ để trống dữ liệu bổ sung trong các giao dịch đơn giản; nếu hàm hoán đổi như Uniswap được gọi trong giao dịch, thì tên hàm được gọi và các tham số được truyền vào sẽ được thêm vào Dữ liệu đầu vào làm giao dịch; Giao dịch của Jamal sẽ gọi hợp đồng ORU của lớp 1 và WiSWho là Dữ liệu đầu vào của giao dịch được Jamal phát sóng.

Trái: Giao dịch đơn giản, không cần thêm dữ liệu. Bên phải: Chức năng Uniswap và các tham số đầu vào (ví dụ: min_tokens là lượng Ethereum nhận được) dưới dạng dữ liệu bổ sung.

Hợp đồng ORU của Ethereum (lớp 1) sẽ chỉ xác minh chữ ký của Jamal và chữ ký của các sinh viên khác trong dữ liệu bổ sung WiSWho sẽ chỉ được coi là "dữ liệu lạnh" nhị phân của khối (lưu ý: không dữ liệu sẽ được truy cập hoặc lấy ra).

Đây là sự phản ánh về khả năng mở rộng, vì theo cách này, nút đầy đủ của lớp 1 chỉ cần xác minh chữ ký của người thực thi ORU và lưu trữ dữ liệu bổ sung , trong khi không cần xác minh cho tất cả chữ ký trong WiSWho.

Hồi hộp

Bạn có thể nhận thấy rằng thông điệp Jamal đã ký nhấn mạnh hai câu:

Chứa đầy đủ sự kiện và chỉ sự thật mà thôi.

Việc vi phạm Quy tắc 1 được gọi là kiểm duyệt độc hại (kiểm duyệt), có nghĩa là Jamal đang lọc thông tin một cách ác ý. Ví dụ: Bob và Alice đang nghỉ lễ nên Bob hối lộ Jamal để kiểm duyệt thông tin của Alice nhằm hủy hoại cuộc sống tốt đẹp của Alice.

Hành vi vi phạm Quy tắc 2 được gọi là lừa đảo và có nghĩa là Jamal đã thêm một hoặc nhiều thông tin không tồn tại WiSWho. Ví dụ: dữ liệu chứa tuyên bố của Alice - "Tôi đang hẹn hò với 10 chàng trai và 10 cô gái." Trên thực tế, Alice hoàn toàn không ký vào những thông tin đó, vì vậy chữ ký Alice mà Jamal đưa vào WiSWho là bất hợp pháp ( Có thể Bob đã hối lộ Jamal để tung tin đồn và vu khống Alice; hoặc có thể Jamal không hài lòng với Alice và muốn làm cô xấu hổ…).

Vì hợp đồng ORU không kiểm tra tính chính xác của nội dung WiSWho nên gian lận sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến ý định sử dụng ORU ban đầu và cũng sẽ làm tăng chi phí gas (xác minh chữ ký không hề rẻ), vì gian lận sẽ buộc mọi người phải quay trở lại với giải pháp v1.

Mặc dù chúng tôi tin rằng Jamal là người ngay thẳng và anh ấy hứa rằng anh ấy sẽ không bao giờ tham gia vào hoạt động kiểm duyệt hoặc lừa đảo, nhưng từ góc độ bảo mật, tốt hơn hết chúng tôi nên đặt hy vọng vào việc Jamal "không có khả năng làm điều ác" thay vì "Sẽ không làm điều ác".

Có quyền kiểm tra Jamal

Nhà trường đã quyết định áp dụng phương pháp quản lý củ cà rốt và cây gậy trong quản lý của Jamal:

Carrot: Được cung cấp bởi Jamal Services là Mỗi ngày sau khi Jamal gửi giao dịch WiSWho, hợp đồng thông minh sẽ ủy quyền cho Jamal rút 5 USD từ trường. Nhưng Jamal không thể nhận được 5 đô la ngay lập tức; anh ấy chỉ có thể rút nó vào cuối tháng. Jamal theo dõi số tiền rút tăng lên mỗi ngày và anh ấy chắc chắn sẽ sẵn sàng tiếp tục cung cấp dịch vụ.

Các phương tiện linh hoạt để tránh đánh giá ác ý: Nếu Jamal cố tình bỏ qua thông tin do Alice gửi, cô ấy có thể gửi thông tin ký kết vào hợp đồng thông minh một mình tối hôm đó (Tất nhiên là bạn phải tự trả tiền xăng). Sáng hôm sau, Alice có thể đến gặp hiệu trưởng để khiếu nại, đồng thời các học sinh khác sẽ cảnh giác, danh tiếng của Jamal sẽ bị giảm sút do hành vi xấu xa của anh ta.

Đối với nhà trường, rất dễ tìm được ứng viên thay thế vai trò của Jamal: hợp đồng thông minh đã được triển khai và chạy ở lớp 1. Người thay thế Jamal chỉ cần chạy dịch vụ AWS lambda và tiếp tục theo dõi tin nhắn được sinh viên gửi hàng ngày, thông tin, chữ ký gói và phát một giao dịch duy nhất tới hợp đồng ORU.

Trên thực tế, bất kỳ ai sẵn sàng khóa tiền đặt cọc trong hợp đồng đều có thể trở thành người thực thi (sự khác biệt chỉ là họ phải quảng cáo lại bản thân với sinh viên).

Một cách tiếp cận cứng rắn để tránh gian lận: Bất kỳ ai Mọi người đều có thể phát hiện Jamal đã có hành vi gian lận (nếu có) và có thể chứng minh hành vi gian lận đối với hợp đồng ORU lớp 1 thông qua bằng chứng đơn giản. Ngoài ra, Jamal phải khóa trước một khoản tiền gửi vào hợp đồng thông minh (bất kỳ ai muốn trở thành người thực thi cần phải khóa nó và anh ta sẽ bị phạt nếu làm điều ác).

Bằng chứng đơn giản bao gồm nội dung sau - "Này ORU, chữ ký này là một trong những dữ liệu được Jamal kiểm tra và được ký bởi Alice; nhưng tôi, với tư cách là người tố cáo, tuyên bố đây là chữ ký không hợp lệ!"

Hợp đồng thông minh sẽ trích xuất chữ ký của Alice từ dữ liệu đã phát hành trước đó và thực hiện xác minh chữ ký thông qua khóa chung của Alice (được lưu khi bắt đầu thiết lập hợp đồng ORU). Nếu chữ ký này thực sự không hợp lệ thì:

Xóa phần thưởng đang chờ xử lý của Jamal,

thưởng một nửa số tiền ký gửi của Jamal cho người báo cáo và hủy nửa còn lại.

Phân tích sâu hơn về các chiến thuật cứng rắn

Hardball là khía cạnh thú vị và mang tính quyết định nhất của hợp đồng ORU; trên thực tế, đây là yếu tố cốt lõi khiến ORU trở thành giải pháp lớp 2.

Điều đặc biệt của phương pháp này là không chỉ ban giám hiệu, học sinh mà bất kỳ ai cũng có thể dỡ bỏ thanh giám sát. Chỉ cần dữ liệu WiSWho còn trên chuỗi, những người tố cáo sẽ có tất cả tài liệu họ cần để chứng minh liệu Jamal có làm điều ác hay không. Mọi người đều có thể đặt câu hỏi về các giao dịch của Jamal với hợp đồng ORU và có cơ hội nhận phần thưởng khi báo cáo thành công.

Việc thiết kế và vận hành các biện pháp cứng rắn là điểm khác biệt quan trọng nhất giữa các cách triển khai ORU khác nhau.

Cuộc gọi từ Bộ Giáo dục

"Khi nào nó sẽ được chấp nhận rộng rãi?" Đây là câu hỏi phổ biến nhất trong cộng đồng của chúng tôi. Giả sử mọi người bắt đầu áp dụng công nghệ blockchain, ORU cũng có thể được sử dụng để giải quyết tắc nghẽn mạng - nhưng bây giờ một vấn đề khác lại nảy sinh.

Giả sử Bộ Giáo dục muốn Jamal xử lý chữ ký của tất cả các trường trên toàn quốc thì câu hỏi của chúng ta sẽ thay đổi từ "Bộ Giáo dục có thể xử lý bao nhiêu học sinh?" thành "Bạn có thể xử lý bao nhiêu trường?".

Bạn có thể nói: "Vì chúng ta có thể tích hợp tất cả chữ ký của toàn trường vào một giao dịch, nên việc tích hợp chữ ký của cả nước vào một giao dịch sẽ không phải là điều tuyệt vời sao?"

Điều này liên quan đến giới hạn trên của khả năng mở rộng ORU: giới hạn trên của khối Gas. Mặc dù mức tiêu thụ gas của các giao dịch phát sóng Jamal thấp nhưng không phải là không tồn tại. Nếu bạn muốn đưa tất cả dữ liệu học sinh trên toàn quốc vào một giao dịch thì có khả năng vượt quá giới hạn gas của khối. Nói cách khác, Jamal cần chia dữ liệu và phát theo đợt.

Vì vậy, có giới hạn trên đối với khả năng mở rộng có thể đạt được thông qua ORU. Nếu bạn cần mở rộng không giới hạn, bạn có thể xem xét chuỗi bên hoặc plasma... Nhưng khi đó tính an toàn của tiền không được đảm bảo như vậy.

Xem lại các lợi ích của ORU

Trong kịch bản lạc quan, nút đầy đủ của lớp 1 không cần thực thi dữ liệu bổ sung cho các giao dịch do nhà điều hành ORU khởi tạo, do đó:

Chi phí thực hiện ở cấp nút đầy đủ của lớp 1 thấp hơn; vì việc lưu trữ dữ liệu rẻ hơn nhiều so với việc chạy bất kỳ logic nào bên trong nó.

Chi phí gas trên mỗi giao dịch thấp hơn; vì việc lưu trữ dữ liệu tốn ít gas hơn so với việc thực hiện giao dịch.

Sự khác biệt giữa kênh ORU và kênh sidechain/Plasma/state là gì?

Khác với chuỗi bên: ý tưởng về chuỗi bên bắt nguồn từ năm 2014, nhưng chưa bao giờ thu hút được nhiều sự chú ý; trong khi tính bảo mật của chuỗi ORU đang bị hạn chế Được bảo vệ trực tiếp bởi Lớp-1.

Giả sử bạn chơi poker hoặc giao dịch token trên chuỗi ORU, việc chuyển tài sản của bạn sẽ an toàn như chuyển trên lớp 1 (chẳng hạn như mạng chính Ethereum). Mặc dù có thể có một số bất tiện khi gian lận xảy ra - ví dụ: bạn cần đợi một hoặc hai tuần trước khi tiền được giải ngân, lớp 1 vẫn giữ tiền an toàn.

Mặt khác, nếu bạn thực hiện các giao dịch trên chuỗi bên, những người khai thác (PoW) hoặc người xác thực (PoS) trên chuỗi bên có thể đánh cắp tiền của bạn; bởi vì họ có thể đơn phương thách thức lớp nếu họ muốn 1 kể một câu chuyện có lợi cho họ, nhưng lớp 1 không có cách nào xác minh điều đó.

Khác với các kênh plasma và kênh nhà nước: Cơ chế chống gian lận của ORU rất đơn giản và bất kỳ ai cũng có thể gửi thử thách. Người tố cáo có tất cả dữ liệu có sẵn ở lớp 1 và có thể phát hiện và gửi bằng chứng gian lận cho hợp đồng ORU để đổi lấy việc được khen thưởng. Nếu sử dụng kênh plasma hoặc trạng thái, người dùng phải chịu một số hoặc toàn bộ trách nhiệm bảo mật đối với tiền của mình và phải luôn "giám sát" trạng thái của hợp đồng lớp 1 để ngăn chặn sự gian lận của người thực thi hoặc những người dùng khác.

Tóm tắt

Cái gọi là tổng hợp lạc quan (ORU) thực chất là ① hợp đồng thông minh - được triển khai trên một lớp 1 nhất định (chẳng hạn như mạng chính Ethereum) và ② nhà sản xuất khối - sẽ giám sát các giao dịch của một mạng p2p cụ thể và gửi chúng Tóm tắt nó vào một chuỗi dữ liệu lớn, đính kèm chữ ký xác minh và đưa nó vào chuỗi.

Bởi vì hợp đồng có thể trực tiếp nhận các giao dịch của người dùng, ngay cả khi người thực thi ngoại tuyến hoặc thực hiện hành vi xấu, nó có thể đảm bảo rằng người dùng có thể rút tiền từ ORU một cách an toàn. Quan trọng hơn, hợp đồng có thể xác minh xem người thực hiện có gian lận hay không, nếu có thì hợp đồng cũng có thể bị mất tiền đặt cọc của người thực hiện.

Tất cả dữ liệu mà người báo cáo yêu cầu để phát hiện gian lận và bằng chứng có thể được lấy từ dữ liệu bổ sung của giao dịch ORU; nút đầy đủ của Lớp 1 sẽ không thực thi nội dung của dữ liệu bổ sung (trừ khi ai đó báo cáo gian lận) , đây là yếu tố cơ bản giúp lớp 1 có thể mở rộng. Đối với Lớp 1, những dữ liệu bổ sung này chỉ là các gói dữ liệu nhị phân và sẽ được lưu trữ vĩnh viễn, không có gì hơn.

Liên kết gốc:https:// mp.weixin.qq.com

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia