Khoa học Phổ thông｜Cuộn lên là gì?

Tiêu đề gốc: " Giới thiệu phi kỹ thuật về bản tổng hợp 》

Tác giả gốc: Benjamin Simon

Nguồn gốc: Những người đam mê Ethereum

Bản tổng hợp gốc: Min Min & A Jian

Bài viết này được xuất bản vào ngày 1 tháng 6 năm 2021. ①

Giới thiệu

Trước tiên hãy làm một phép so sánh.

Hãy tưởng tượng chúng ta quay trở lại lớp toán cấp trung học cơ sở. Thầy dạy toán cấp 2 “tàn nhẫn” đưa cho mỗi đứa chúng tôi một tờ giấy có 100 phép chia có ghi số lớn trên đó. Nhiệm vụ của chúng tôi là giải quyết càng nhiều vấn đề càng tốt. Tuy nhiên, có một nhược điểm: chúng ta chỉ có thể viết đáp án cuối cùng và từng bước tính toán trên phiếu trả lời. Sau vài phút, chúng tôi có một cảm giác đáng ngại, và càng nghĩ về điều đó, nhiệm vụ càng trở nên vô lý. Sau khi làm xong một số câu hỏi, phiếu trả lời đã đầy.

Câu chuyện ác mộng này có liên quan gì đến Rollup.

Trong câu chuyện này, câu trả lời là khối Ethereum và câu hỏi số học là giao dịch hợp đồng thông minh. Ethereum hiện đang rất tắc nghẽn. Có quá nhiều giao dịch cần được đưa vào mỗi khối. Tệ hơn nữa, phần lớn các giao dịch đều đòi hỏi tính toán chuyên sâu, chẳng hạn như các khoản vay nhanh và giao dịch được định tuyến thông qua các công cụ tổng hợp. Với sự phát triển của DeFi, việc chuyển khoản và thanh toán đơn giản đã trở thành quá khứ.

Đây chính là mấu chốt của vấn đề. Giống như giáo viên toán yêu cầu chúng ta viết từng bước tính toán vào phiếu trả lời, Ethereum phải xử lý và ghi lại mọi phép tính cho mỗi giao dịch.

Cho đến khi Rollup xuất hiện.

Rollup di chuyển các phép tính ra khỏi chuỗi và chỉ lưu trữ dữ liệu giao dịch tối thiểu trên chuỗi. Theo nghĩa cơ bản này, Rollup là bản sơ khai của Ethereum. Rollup đảm nhiệm tất cả quá trình xử lý dữ liệu phức tạp, cho phép mỗi khối Ethereum có thể đáp ứng (cuộn) các giao dịch hợp đồng thông minh hơn theo cấp số nhân.

Phép ẩn dụ này không chỉ trình bày một cách trực quan vấn đề mà Rollup hướng tới giải quyết ("tắc nghẽn mạng do quá tải máy tính") mà còn cho chúng ta hiểu biết chung về vấn đề mà Rollup giải quyết. Giải pháp cần làm gì ("chuyển các phép tính ra khỏi chuỗi"). Nhưng Rollup thực sự hoạt động như thế nào, nó trông như thế nào và điều gì khiến nó trở nên hấp dẫn là điều chúng ta cần tìm hiểu sâu hơn.

Rollup là gì

Về cơ bản nó là Rollup là một blockchain độc lập nhưng có một số sửa đổi. Giống như Ethereum, giao thức Rollup cũng sử dụng một “máy ảo” để thực thi mã hợp đồng thông minh. Máy ảo của Rollup chạy độc lập với máy ảo (EVM) của Ethereum, nhưng được quản lý bởi các hợp đồng thông minh trên Ethereum. Do đó, kết nối này cho phép liên lạc giữa Rollup và Ethereum. Rollup chịu trách nhiệm thực hiện các giao dịch và xử lý dữ liệu, còn Ethereum chịu trách nhiệm nhận và lưu trữ kết quả (Lưu ý của người dịch: Trên thực tế, Ethereum cũng lưu trữ dữ liệu của các giao dịch Rollup chứ không chỉ kết quả). ②

Từ góc độ kỹ thuật, sự khác biệt chính giữa chuỗi Rollup và chuỗi khối truyền thống nằm ở cách tạo khối.

Thông thường, một chuỗi khối được duy trì bởi một mạng lưới phân tán gồm những người tham gia ("thợ đào" hoặc "người xác thực", tùy thuộc vào loại chuỗi). Các bên này tạo ra các khối thông qua sự đồng thuận. Nói một cách đơn giản, người tham gia bỏ phiếu để quyết định phải làm gì với một nhóm giao dịch (cách tạo khối tiếp theo). Khối được đa số ủng hộ sẽ được ghi vào blockchain mãi mãi.

Ngược lại, chuỗi Rollup không hoạt động theo nguyên tắc đa số. Một bên theo dõi trạng thái tổng hợp có thể gửi "xác nhận" tới Ethereum mô tả cách xử lý giao dịch. Điều quan trọng là Ethereum sẽ quyết định có chấp nhận xác nhận này hay không bất kể nó có được đa số người tham gia trên Rollup ủng hộ hay không. ③ Điều này thường có nghĩa là trên Rollup, chỉ có một bên thực sự chịu trách nhiệm xử lý các giao dịch và tạo khối. ④ (Lưu ý của người dịch: Điều này hoàn toàn không tuyệt đối)

Rollup có tập trung không?

Một phần lý do tại sao Rollup có thể xử lý các giao dịch hiệu quả như vậy là do tính chất tập trung của nó trong việc tạo khối. Tuy nhiên, điều này cũng đặt ra một câu hỏi đáng lo ngại: Làm thế nào Rollup có thể đảm bảo tính chính xác của các khối trong trường hợp không có sự đồng thuận của đa số — và điều gì sẽ xảy ra nếu người tạo khối làm điều gì đó xấu xa.

Vì người dùng tiền điện tử đã quen với các chuỗi khối dựa trên sự đồng thuận nên việc tập trung hóa này có thể gây nhầm lẫn cho họ. Thật vậy, nếu bài viết này kết thúc ở đây, chúng ta có thể bị lừa khi nghĩ rằng Rollup chỉ là “cơ sở dữ liệu được sao chép bởi một bên duy nhất”, như Kevin Seqniqi, người đồng sáng lập Avalanche gần đây đã tweet.

Trên thực tế, chúng tôi sẽ sớm hiểu rằng mối lo ngại của mọi người về bản chất tập trung của Rollup không quá sai lầm vì chúng gây hiểu nhầm về mặt logic. Thông thường, các chuỗi khối tập trung thiếu cơ chế đồng thuận mạnh mẽ thực sự dễ bị phá hủy và thao túng độc hại. Tuy nhiên, trong trường hợp giải pháp Rollup, việc thiếu phân quyền không ảnh hưởng đến tính bảo mật và tính toàn vẹn của chúng. ⑤ Để hiểu được lý do đằng sau nó, chúng ta cần hiểu sâu hơn về nguyên tắc Tổng hợp.

Tầm quan trọng của tính sẵn có của dữ liệu

Nhớ lại đề thi toán nêu ở đầu bài. Giấy cào là ống hút cứu mạng của chúng ta. Khi quá trình tính toán được viết trên giấy nháp, chúng ta chỉ cần viết bài toán và cách giải vào phiếu trả lời. Rollup giống như một tờ giấy nháp, "chuyển các tính toán hợp đồng thông minh ra khỏi chuỗi và chỉ lưu trữ dữ liệu giao dịch tối thiểu trên chuỗi."

Trên thực tế, nửa sau của câu (lưu trữ dữ liệu giao dịch trên chuỗi) rất quan trọng đối với cách thức hoạt động của Rollup. Trong trường hợp Rollup, chỉ tính toán (xử lý dữ liệu) được chuyển ra khỏi chuỗi. Dữ liệu đầu vào (được gọi là "dữ liệu cuộc gọi") của mỗi giao dịch được Rollup xử lý vẫn được lưu trữ trên Ethereum.

Tại sao việc lưu giữ dữ liệu giao dịch trên chuỗi lại quan trọng? Hãy lấy lại ví dụ về bài kiểm tra toán, tờ đáp án cuối cùng chúng tôi đưa cho giáo viên chỉ có lời giải của các bài toán. Bằng cách này, giáo viên có thể kiểm tra bài tập về nhà của chúng tôi ngay cả khi chúng tôi không ghi lại từng bước tính toán. Theo cách tương tự, sự sẵn có của dữ liệu trên chuỗi vĩnh cửu có nghĩa là bất kỳ phép tính nào trên Rollup đều có thể được thực hiện nhiều lần bởi lớp cơ sở Ethereum (Lưu ý của người dịch: Khó tính thì điều này sai. Một giao dịch duy nhất trong Ethereum có thể được thực hiện Có giới hạn trên của số lượng tính toán).

Tóm lại, tính khả dụng của dữ liệu trên chuỗi của Rollup giới thiệu một quy trình đánh giá tích hợp sẵn. Ethereum có thể xác nhận lại tính toàn vẹn của các giao dịch được xử lý trên Rollup trước khi ghi chúng vĩnh viễn vào sổ cái – giống như quyền xem xét tư pháp của Tòa án Tối cao Hoa Kỳ. ⑥

Lợi thế hạn chế

Ưu điểm chính của Rollup là những hạn chế của nó. Rollup chỉ có thể gửi giao dịch đến lớp cơ sở và không thể buộc lớp cơ sở chấp nhận nó, vì Ethereum có thể đảo ngược bất kỳ giao dịch Rollup nào nếu cần thiết. Do quá trình xem xét, các giao dịch tổng hợp không có giá trị cuối cùng thực sự.

Sau khi hiểu được những hạn chế của Rollup, chúng ta quay lại vấn đề tập trung đã nêu ở trên. Cơ chế tạo khối đơn phương của Rollup có khả năng gây ra tội ác. Tuy nhiên, một khi điều này xảy ra, Ethereum sẽ từ chối giao dịch có liên quan sau khi hoàn tất quá trình xem xét và trừng phạt nhà sản xuất khối. ⑦

Hoạt động cụ thể của "quy trình xem xét" đối với Optimistic Rollup và ZK Rollup là khác nhau (xem tại đây để biết chi tiết). Tuy nhiên, bất kể loại Rollup nào, quy trình xem xét đều hiệu quả hơn nhiều so với quá trình xử lý giao dịch của chính Ethereum (không dựa vào Rollup).

Nói tóm lại, hệ thống Rollup dựa trên cơ chế "kiểm tra và cân bằng" để đảm bảo trạng thái của chuỗi có chủ quyền của Ethereum. Sự đồng thuận của Ethereum là trọng tài cuối cùng của sự thật. Lưu ý rằng tình huống với sidechains hoàn toàn khác. Sidechain không có quy trình xét duyệt như Rollup nhưng có cơ chế đồng thuận độc lập để xử lý các giao dịch. Sidechain có thể trực tiếp đưa ra quyết định cuối cùng cho các giao dịch, trong khi các giao dịch trên Rollup không thể đạt được quyết định cuối cùng cho đến khi được Ethereum xác nhận. Do đó, sidechain yêu cầu nhiều giả định tin cậy hơn vì chúng không thể hưởng lợi từ tính bảo mật phi tập trung của Ethereum. Trên thực tế, tôi nghĩ sidechain giống Lớp 1 tương thích với EVM hơn là Rollup.

Kết luận

Tổng thể Nói cách khác: Rollup di chuyển các phép tính ra khỏi chuỗi, do đó giải phóng nhiều không gian hơn trên chuỗi. Tính khả dụng của dữ liệu trên chuỗi rất quan trọng vì nó cho phép Ethereum xem xét tính toàn vẹn của các giao dịch tổng hợp. Ngược lại, quá trình xem xét có thể kiểm tra các khối Tổng hợp, loại bỏ sự cần thiết của cơ chế đồng thuận.

Cuối cùng, Rollup có thể cho phép Ethereum ăn miếng bánh của mình: giải phóng nhiều không gian hơn theo cấp số nhân trên chuỗi mà không phá hủy tính bảo mật phi tập trung của mạng. Ít nhất theo quan điểm của tôi, đây chính xác là những gì chúng tôi mong muốn từ một sơ đồ có khả năng mở rộng tinh tế.

Cảm ơn t11s và Hasu vì những nhận xét và đề xuất sâu sắc của họ.

Chú thích cuối trang

① Lưu ý: Gần đây tôi đã bắt đầu một loạt bài về bài viết Rollup on Deribit Insights. Trong số đó, Phần 1 khám phá sự khác biệt giữa ZK Rollup và Optimistic Rollup. Nhiều độc giả hy vọng tôi có thể giới thiệu một bài viết giới thiệu không mang tính kỹ thuật về Rollup, vì bài viết của tôi yêu cầu người đọc phải có kiến thức nền tảng nhất định. Trên thực tế, có một số bài báo khoa học phổ biến có thể giúp ích rất nhiều. Tuy nhiên, tôi vẫn chưa thấy phần giới thiệu đầy đủ dành cho người mới bắt đầu mà không có bất kỳ thuật ngữ kỹ thuật nào. Mục đích của tôi khi viết bài này là để lấp đầy khoảng trống đó.

② Nhân tiện, kết nối này được duy trì trên chuỗi thông qua một thứ gọi là "root trạng thái" (root trạng thái theo dõi trạng thái nội bộ của Rollup , bao gồm cả tài khoản số dư, giao dịch, mã số, v.v.). Để biết thêm chi tiết, hãy đọc phần giới thiệu của Vitalik.

③ Trên thực tế, trong Optimistic Rollup, nhà sản xuất khối có thể xử lý các giao dịch (chính xác) ngay cả khi những người tham gia mạng khác phản đối. Đây là giả định 1/n của người chơi trung thực cho Tổng hợp lạc quan (nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về điều này, hãy đọc phần "Cân nhắc về bảo mật" của bài viết này).

④ Tổng hợp lạc quan và Tổng hợp ZK có trách nhiệm khác nhau đối với các nhà sản xuất khối. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về điều này, vui lòng đọc phần "Cân nhắc về bảo mật" của bài viết này.

⑤ Haseeb Qureshi có một bài viết đáng suy ngẫm về sự phân cấp. Lập luận của Qureshi là bản thân việc phân cấp không nhất thiết là tốt và bản thân việc tập trung hóa không nhất thiết là xấu. Mặc dù Qureshi không thảo luận về Rollup trong bài viết này nhưng lập luận của ông rất phù hợp.

⑥ Trong vụ Marbery kiện Madison năm 1803, Tòa án Marshall đã phán quyết rằng Tòa án Tối cao có quyền bác bỏ đạo luật của Quốc hội mà họ cho là vi hiến, mang lại hiệu quả cho Tòa án tối cao có thẩm quyền xem xét cuối cùng về tất cả các vấn đề lập pháp.

⑦ Trên thực tế, ZK Rollup sử dụng mật mã để ngăn chặn các nhà sản xuất khối của nó làm điều xấu khi xử lý các giao dịch, bởi vì bản thân bằng chứng không có kiến thức về các giao dịch liên quan là không hợp lệ.

Liên kết gốc

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