Sự khác biệt giữa zkRollup, một chương trình mở rộng Ethereum cũng dựa trên bằng chứng không có kiến thức và Validium là gì?

Tác giả gốc: Alex Gluchowski

Bản tổng hợp gốc: Blue Fox Ghi chú SIEN

Nguồn gốc: Blue Fox Notes

Tiêu đề gốc: "Sự khác biệt giữa zkRollup và Validium: Mỗi loại phù hợp với kịch bản nào?" 》

DeversiFi gần đây đã ra mắt phiên bản mới của sàn giao dịch, được hỗ trợ bởi Công cụ giao dịch StarkEx Hỗ trợ được cung cấp. Đây là một thành tựu công nghệ đáng chú ý giúp tăng mức độ bảo mật mà người dùng mong đợi từ các sàn giao dịch tiền điện tử. Nó cũng đánh dấu một bước ngoặt lịch sử: đây là lần đầu tiên triển khai STARK (bằng chứng không có kiến thức ngắn gọn mà không cần sự tin cậy) trong một hệ thống sản xuất.

Bối cảnh, StarkEx là Validium: đó là giải pháp khả năng mở rộng Lớp 2 trong đó tất cả tính hợp lệ của Giao dịch được thực thi bằng cách sử dụng zero- bằng chứng kiến thức, trong khi tính sẵn có của dữ liệu vẫn nằm ngoài chuỗi. Điều này ngăn chặn hành vi trộm cắp tiền trong Validium, vì mọi hoạt động chuyển giá trị xảy ra từ một tài khoản người dùng cụ thể đều phải được người dùng ủy quyền.

Vitalik đã tweet lại bản tóm tắt của Eli Ben-Sasson về sự khác biệt giữa hai loại

Cơ chế của Validium và zkRollup rất giống nhau, điểm khác biệt chính là tính khả dụng của dữ liệu zkRollup là trên chuỗi, trong khi ở Validium nó vẫn ở ngoài chuỗi. Điều này cho phép Validium đạt được thông lượng cao hơn, tuy nhiên, điều này phải trả giá:

Các nhà điều hành của StarkEx Validium có thể đóng băng tiền của người dùng.

Không có đảm bảo về tính sẵn có của dữ liệu cho zkRollup, Người điều hành Validium (hay đúng hơn là người quản lý tính khả dụng của dữ liệu), có thể từ chối quyền chuyển tiền của bất kỳ người dùng nào.

Đây là cách hoạt động: người vận hành thực hiện những thay đổi nhỏ đối với trạng thái Merkle mà không tiết lộ cho người dùng trạng thái của nó những thay đổi. Nếu không có thông tin này, người dùng không thể tạo bằng chứng Merkel về quyền sở hữu tài khoản của họ.

Như trong hình: Nếu người vận hành thay đổi tài khoản d3, chủ sở hữu tài khoản d1 sẽ mất thông tin của nút m cần có trong bằng chứng của mình, thông tin cần thiết để chứng minh quyền sở hữu tài khoản của mình.

Có cách nào để ngăn chặn các cuộc tấn công lưu giữ dữ liệu trong Validium không? Vấn đề này đã được mọi người thảo luận kể từ khi khái niệm Plasma được đề xuất vào năm 2016. Đồng thời, zkRollup cũng ra đời dựa trên kết quả nghiên cứu này. Các nỗ lực không tổng hợp nhằm đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu mà không có sự tin cậy, điều này sẽ dẫn đến việc mất hầu hết các lợi thế cạnh tranh của Validium.

Mặc dù không giải quyết được hoàn toàn vấn đề, StarkEx đã giảm thiểu tình trạng này bằng cách giới thiệu Ủy ban sẵn có dữ liệu (DAC) được cấp phép.

DAC phải xác nhận rằng họ đã nhận được Dữ liệu. Trong StarkEx, DAC bao gồm 8 người tham gia (thêm quá nhiều thành viên sẽ gây bất lợi cho sự tồn tại của hệ thống). Họ là những tổ chức nổi tiếng và có uy tín trong các khu vực pháp lý được thành lập. Họ gần như không thể cố gắng lạm dụng quyền lực của mình. Đây là logic đằng sau việc xây dựng nó.

Nghịch lý thay, các khu vực pháp lý nổi tiếng, có uy tín và nằm ở các quốc gia hùng mạnh lại là nguyên nhân tạo nên chúng. dễ bị tổn thương. Một tình huống rắc rối có thể xảy ra là khi các nhà khai thác được yêu cầu thực hiện các quy định KYC/AML và có nghĩa vụ đóng băng (có thể là mãi mãi) tất cả số tiền trong tài khoản có hồ sơ giao dịch vượt quá 10.000 USD.

Khi nghiên cứu của chúng tôi đi sâu hơn, StarkEx đã triển khai cơ chế "nâng cấp hợp đồng xác thực", cho phép các nhà khai thác thêm ngay các mục mới vào chuỗi. Nó không thể vô hiệu hóa bất kỳ logic cũ nào, ví dụ: bạn không thể xóa việc kiểm tra chữ ký người dùng. Thay vào đó, nó cho phép thêm các ràng buộc khác (trong trường hợp của Solidity, bạn có thể coi các ràng buộc là các câu lệnh `require()`).

Đây là một tính năng an toàn tuyệt vời: nếu tìm thấy bất kỳ hạn chế nào bị thiếu trong logic mạch STARK của StarkEx, thì đó có thể là được sửa chữa nhanh chóng mà không tạo ra các lỗ hổng mới. Tuy nhiên, tính năng này có thể được sử dụng như một cửa hậu kiểm duyệt ẩn.

Tóm lại, các nhà khai thác StarkEx luôn có thể triển khai các tiện ích mở rộng cho logic hợp đồng để có thể có các tiện ích mở rộng đưa vào danh sách đen mà không có cảnh báo trước cho người dùng. Điều này không hoàn toàn rõ ràng từ tài liệu của nó, nhưng có vẻ như việc thực thi các quy tắc mới sẽ không cần có sự đồng ý của DAC (Ủy ban sẵn có dữ liệu).

Điều này không có nhiều ý nghĩa nếu bạn coi StarkEX như một giao thức trao đổi phi tập trung hoàn toàn. Hãy tưởng tượng nếu Vitalik Buterin có một công tắc có thể đóng băng ngay lập tức bất kỳ tài khoản Ethereum nào? Ngoài ra, nếu bạn xem StarkEX như một sự nâng cao cho các tính năng bảo mật của một sàn giao dịch tiền điện tử (như những người tạo ra nó nên làm), thì điều đó cũng có ý nghĩa.

Người vận hành StarkEX Validium có thể tịch thu tiền của người dùng

Hãy mở rộng thí nghiệm tư duy. Vì bất kỳ lý do tưởng tượng nào (rất có thể là do những lý do nằm ngoài tầm kiểm soát của nhà điều hành), tài sản của nhiều người dùng đã bị đóng băng. Vậy tiền của người dùng trên StarkEx cũng có thể bị tịch thu không?

Trên thực tế, điều đó là có thể.

Giống như nhiều dự án mã hóa khác, StarkEx đã triển khai cơ chế nâng cấp mới nhất. Người dùng sẽ được thông báo trước 28 ngày trước khi phiên bản mới được triển khai và bất kỳ ai cũng có thể rút tiền nếu không thích.

Ngoại trừ những người có quỹ bị đóng băng.

Logic mới có thể được triển khai trên hợp đồng để sau khi thời gian gia hạn kết thúc, số tiền bị đóng băng có thể được chuyển thông qua logic mới Được bảo vệ bởi bên được chỉ định. Thật không may, người dùng bị ảnh hưởng không thể làm gì được.

Cũng có những lo ngại chính đáng rằng thời gian nhắc nhở nâng cấp có thể không đủ để thuyết phục mọi người dùng không đồng ý với những thay đổi (Cái gọi là kịch bản “thoát hàng loạt”). Tuy nhiên, vấn đề này là vấn đề nâng cấp hợp đồng chung, không phải vấn đề riêng của Validium.

Justin Drake mô tả một cuộc tấn công kinh tế tiền điện tử vào Validium. Trong một cuộc thảo luận tiếp theo, Justin Drake đã chỉ ra rằng tính sẵn có của dữ liệu có thể dẫn đến các vectơ tấn công không mong muốn: nếu số đại biểu của DAC (Ủy ban sẵn có dữ liệu) một lần các khóa ký bị xâm phạm (điều này khiến chúng khó giữ an toàn hoàn toàn, vì các khóa này vẫn trực tuyến), kẻ tấn công có thể chuyển Validium sang trạng thái chỉ chúng biết, từ đó đóng băng tất cả tài sản và sau đó yêu cầu tiền chuộc để mở khóa tài sản. .

Về mặt lý thuyết, cơ chế nâng cấp hợp đồng có thể giảm thiểu các cuộc tấn công như vậy. Người vận hành Validium có thể bắt đầu triển khai phiên bản mới và sau khoảng thời gian thông báo nâng cấp 28 ngày, sẽ hoàn nguyên trạng thái về phiên bản mới nhất đã biết. Đây sẽ là đợt khóa vốn kéo dài một tháng, tất nhiên phải trả giá đắt, nhưng nếu DAC từ chối đàm phán, kẻ tấn công sẽ không nhận được một xu nào.

Tuy nhiên, hóa ra kẻ tấn công có cách buộc người vận hành mất tất cả và cho phép kẻ tấn công làm cả hai Quyết định giữa hoa. Điều này có thể được minh họa bằng ví dụ sau:

Hãy tưởng tượng rằng bạn có thể hack một máy ATM theo một cách nhất định để Xóa sạch máy ATM toàn bộ cơ sở dữ liệu ngân hàng sau khi rút tiền hoàn tất. Bạn chỉ có thể rút tiền từ tài khoản của chính mình nhưng khi cơ sở dữ liệu biến mất, các chi tiết thao tác cũng bị mất. Nhân viên ngân hàng có thể hoàn thành quá trình khôi phục cơ sở dữ liệu phức tạp trong vòng một tháng. Tuy nhiên, vì họ không có cách nào biết ai đã rút tiền nên bằng cách quay lại điểm kiểm tra cuối cùng, họ cũng sẽ khôi phục số dư của bạn để rút tiền. (Blue Fox Lưu ý: Nghĩa là kẻ tấn công có thể thực hiện cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi bằng cách vận hành tài khoản của chính mình)

Tất nhiên, cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi này sẽ được giới hạn ở số dư tài khoản của kẻ tấn công. Tuy nhiên, không khó để xây dựng các hợp đồng không cần sự tin cậy và vay những tài sản cần thiết từ những con cá voi ẩn danh.

Tính khả dụng của dữ liệu trong zkRollup bảo vệ tài sản của người dùng khỏi bị tịch thu, kiểm duyệt và hack, nhưng thông lượng của nó giảm đi phần nào. Đối với người dùng zkrollup, trạng thái tổng hợp sẽ khả dụng miễn là có nút đầy đủ Ethereum trực tuyến.

Nó hoạt động như thế này: đối với mỗi khối zkRollup, thông tin cần thiết để tái tạo lại thay đổi trạng thái phải là Dữ liệu cuộc gọi của giao dịch Ethereum được gửi, nếu không hợp đồng thông minh zkRollup sẽ từ chối chuyển đổi trạng thái. Những thay đổi trạng thái trên zkRollups sẽ dẫn đến chi phí gas cho mỗi giao dịch thấp hơn, chi phí này tăng tuyến tính theo số lượng giao dịch.

Với dữ liệu cây Merkle trong tay, người dùng bị kiểm duyệt luôn có thể yêu cầu dữ liệu đó trực tiếp từ hợp đồng zkRollup trên mạng chính quỹ. Tất cả những gì họ cần làm là cung cấp bằng chứng về quyền sở hữu Merkle trên tài khoản của họ. Do đó, tính sẵn có của dữ liệu trên chuỗi đảm bảo rằng không ai (bao gồm cả nhà khai thác zkRollup) có thể đóng băng hoặc thu giữ tiền của người dùng.

Việc lưu trữ tính khả dụng của dữ liệu trên chuỗi dẫn đến các hạn chế về thông lượng, zkRollup hiện có giới hạn 2000tps trên Ethereum, trong khi StarkEx Validium tuyên bố có thể đạt 9000tps. Sự khác biệt này có thể trở nên quan trọng trong việc xác định các lĩnh vực ứng dụng và trường hợp sử dụng giữa hai công nghệ. Ví dụ: zkRollup rất phù hợp để mở rộng các khoản thanh toán được mã hóa phi tập trung (tps trung bình toàn cầu của VISA là 2000) và các hợp đồng thông minh không thể giả mạo có yêu cầu nghiêm ngặt về độ tin cậy; trong khi đối với Validium, nó có thể phù hợp hơn với truyền thống giao dịch tần số cao hoặc một trò chơi hay với giả định về độ tin cậy thấp hơn.

Kết luận

zkRollups và Validium (StarkEX) đã được chứng minh là tương đối giống nhau về cách thức hoạt động, nhưng điểm khác biệt chính của chúng là liệu dữ liệu có sẵn trên chuỗi hay ngoài chuỗi . Điều này rất quan trọng để hiểu chúng và sử dụng chúng ở đâu. Sự khác biệt này cũng có nghĩa là mặc dù zkRollup là một giao thức mở rộng quy mô phi tập trung hoàn toàn không cần cấp phép, nhưng Validium thể hiện nhiều đặc tính hơn của hệ thống PoA được quản lý (cả thông lượng và đặc điểm rủi ro), mặc dù tính bảo mật của nó đã được cải thiện cực kỳ lớn.

Cả hai sự phát triển công nghệ này đều đang làm giảm nhu cầu về lòng tin và cung cấp cho người dùng nhiều quyền kiểm soát hơn đối với tài sản của họ. Tất cả các quyền đều đang được tiến hành hướng trao quyền cho các cá nhân, và để có thể tiến bộ, chúng ta luôn cần có sự đánh đổi.

Tuy nhiên, trong cộng đồng tiền điện tử, ngày càng có sự đồng thuận rằng công nghệ đã vượt qua ngưỡng "đừng làm ác” và bước vào giai đoạn “không thể làm điều ác”. Chúng tôi có thể thực hiện điều này thông qua việc tự lưu trữ, chống kiểm duyệt, quyền riêng tư và loại bỏ các điểm lỗi duy nhất. Những ý tưởng này tạo thành những giá trị cơ bản của hệ thống mà chúng tôi đang đấu tranh.

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