So sánh chi tiết ưu, nhược điểm của Trọng tài và Lạc quan trong quá trình giải quyết tranh chấp

Tiêu đề gốc: " Tìm hiểu về kết quả tổng hợp, Phần 2: Giải quyết tranh chấp về trọng tài và sự lạc quan 》

Tác giả gốc: Benjamin Simon

Bản tổng hợp gốc: Trang web ETH Trung Quốc

Tất cả Tất cả các bản tổng hợp đều tuân theo một kiến trúc cơ bản và logic bên trong tương tự nhau. Tuy nhiên, như chúng tôi đã nói trong phần đầu tiên của loạt bài viết nhỏ này, sự khác biệt duy nhất giữa Bản tổng hợp lạc quan và Bản tổng hợp không kiến thức (tức là cách thức hoạt động của quy trình đánh giá đối với từng loại) tạo ra một loạt khác biệt trong các khía cạnh khác, chẳng hạn như sự khác biệt về bảo mật, tính khả dụng và khả năng tương thích EVM.

Tình huống tương tự tồn tại ở mọi loại tổng hợp. Mặc dù Arbitrum và Optimism, các giải pháp Tổng hợp Optmistic hàng đầu, có nhiều điểm chung, nhưng không chỉ lòng trung thành của người dùng đối với một trong hai chương trình mới khiến chúng trở nên khác biệt. Đúng hơn, cách tiếp cận tương ứng của họ để giải quyết tranh chấp tạo ra một số sự đánh đổi về hiệu quả hoạt động. Vì cả hai tùy chọn đều nhằm mục đích cung cấp khả năng mở rộng quy mô đầy đủ cho Ethereum nên những sự đánh đổi này rất đáng để thảo luận.

Những ngày đầu

Đầu tiên, giới thiệu bối cảnh lịch sử ngắn gọn của từng dự án. Khi điều đó xảy ra, cả hai đều có một số câu chuyện nguồn gốc độc đáo.

Vào một buổi sáng lạnh lẽo ở Princeton sáu năm rưỡi trước, một nhóm sinh viên đại học làm việc với Giáo sư Ed Felten Các sinh viên đã thuyết trình về dự án mà họ đã ký kết để xây dựng: hệ thống trọng tài dựa trên blockchain. Mục tiêu là để tránh một số thách thức mở rộng dự kiến của nền tảng hợp đồng thông minh và kế hoạch là giảm khối lượng công việc tính toán của các công ty khai thác truyền thống bằng cách thiết kế một chuỗi khối dựa trên hệ thống giải quyết tranh chấp và thách thức. Nếu không có Steven Goldfeder và Harry Kalodner (hai nghiên cứu sinh tiến sĩ đầy tham vọng đã nảy ra ý tưởng xây dựng giải pháp Lớp 2 mạnh mẽ dựa trên ý tưởng ban đầu của nó và tiếp cận Giáo sư Felten với ý tưởng này), hệ thống "Arbitrum" sẽ Nó chịu chung số phận với các dự án khoa học tính toán hàn lâm đầy hứa hẹn khác. Ngay sau đó, Felten, Goldfeder và Kalodner đồng sáng lập Offchain Labs và biến Arbitrum từ một ý tưởng trừu tượng thành hiện thực cụ thể.

Lạc quan trước đây được gọi là Plasma. Vào giữa năm 2017, Vitalik Buterin và Joseph Poon là đồng tác giả một bài báo đề xuất giải pháp mở rộng quy mô ban đầu của Ethereum, Plasma. Sau đó, một nhóm các nhà nghiên cứu cốt lõi của Ethereum đã đảm nhận việc phát triển giải pháp này và thành lập một nhóm nghiên cứu phi lợi nhuận để xây dựng tầm nhìn này. Năm 2019, quá trình phát triển Plasma bị đình trệ do một số hạn chế chính về thiết kế của nó ngày càng lộ rõ. Ba nhà nghiên cứu chính của Plasma là Karl Floersch, Jinglan Wang và Ben Jones không dừng lại vì đòn đánh mà quyết định chuyển sang Optimistic Rollup, kế hoạch tiến hóa của Plasma. Họ thành lập nhóm Optimism PBC vào đầu năm 2020.

Giải quyết tranh chấp: Giới thiệu (Re) ngắn gọn

Hãy nhớ lại rằng Optimistic Rollups áp dụng phương pháp "giả sử điều gì đó là hợp lệ cho đến khi nó được chứng minh là sai" để đảm bảo tính hợp lệ của các giao dịch. . Optimistic Rollups xử lý các giao dịch và cung cấp kết quả trở lại mạng Ethereum để cuối cùng nó có thể đóng gói giao dịch vào chuỗi cơ sở. Trong thời gian tranh chấp, nếu trình sắp xếp của quá trình tổng hợp xử lý một giao dịch không hợp lệ thì tất cả những người đang theo dõi trạng thái của chuỗi tổng hợp đều có thể gửi thử thách. Sau đó, quá trình giải quyết tranh chấp ngay lập tức được kích hoạt. Sự khác biệt giữa Trọng tài và Lạc quan là phương pháp giải quyết tranh chấp của họ khác nhau (bao gồm chi phí và thời gian sử dụng khác nhau).

So sánh sơ bộ giữa Trọng tài và Lạc quan trong giải quyết tranh chấp

Cách đơn giản nhất để mô tả sự khác biệt giữa hai loại này là: So với Arbitrum, khả năng giải quyết tranh chấp của Optimism phụ thuộc nhiều hơn vào máy ảo Ethereum (EVM). Khi người dùng gửi thử thách trên Optimism, toàn bộ giao dịch liên quan đến nó sẽ chạy qua EVM. Ngược lại, Arbitrum sử dụng phương pháp giải quyết tranh chấp ngoài chuỗi nhằm giảm tranh chấp xuống còn một bước trong giao dịch. Sau đó, giao thức sẽ gửi xác nhận một bước này tới EVM để xác minh lần cuối, thay vì gửi toàn bộ giao dịch đến EVM. Do đó, về mặt khái niệm, quy trình giải quyết tranh chấp của Optimism đơn giản hơn nhiều so với Arbitrum.

Trong trường hợp của Arbitrum, thành phần ngoài chuỗi của quy trình giải quyết tranh chấp sử dụng thuật toán chia đôi đệ quy. Điều này nghe có vẻ phức tạp nhưng thực chất thuật toán này chỉ buộc “người khẳng định” (bên xử lý giao dịch) và “người thách thức” (bên đưa ra lời thách thức) di chuyển qua lại để thu hẹp điểm tranh chấp. trong hình bên dưới. Điều thú vị là quá trình giải quyết tranh chấp qua lại thông qua sự phân đôi đệ quy này xuất phát từ khái niệm ban đầu về Trọng tài vào năm 2015.

Nguồn : Trung tâm phát triển OffChain Labs

Phương thức giải quyết tranh chấp của sự lạc quan (chạy toàn bộ giao dịch thông qua EVM) là không chỉ đơn giản hơn về mặt khái niệm và chạy nhanh hơn. Giải quyết tranh chấp tại Optimism không cần qua lại nhiều vòng như Arbitrum. Trên thực tế, tổng hợp Chủ nghĩa lạc quan thường được gọi là "vòng đơn" và Trọng tài được gọi là "nhiều vòng" vì toàn bộ lý do này. Trên thực tế, đối với một giao dịch bị tranh chấp, nếu nó diễn ra trên Arbitrum, sẽ mất nhiều thời gian hơn để có được xác nhận cuối cùng trên Ethereum so với trên Optimism. Như chúng tôi đã thảo luận trong phần một của loạt bài này, tốc độ giải quyết tranh chấp đặc biệt quan trọng vì nó quyết định người dùng phải đợi bao lâu để nhận được mã thông báo của họ khỏi quá trình triển khai trên Ethereum.

Mặt khác, lợi thế của việc giải quyết tranh chấp bằng Trọng tài nằm ở tính năng on-chain của nó (chẳng hạn như như trên Ethereum ở trên) chi phí giao dịch thấp hơn. Bởi vì sau khi Arbitrum hoàn tất quy trình giải quyết tranh chấp qua lại, một đoạn mã nhỏ được gửi tới EVM để xử lý cuối cùng sẽ tốn ít gas hơn (trong hầu hết các trường hợp [1]), trong khi việc xử lý lại toàn bộ giao dịch trên chuỗi sẽ tốn nhiều chi phí hơn. phí gas.

Xây dựng lại sự so sánh giữa hai bên

Sự cân bằng cơ bản giữa hai thiết kế giải quyết tranh chấp này chỉ đơn giản là giữa tốc độ và chi phí trên chuỗi. Nhưng trên thực tế, khuôn khổ này có phần đơn giản hóa, vì ít người tin rằng có hai lý do gây tranh cãi:

Do thiết kế khuyến khích/hình phạt kinh tế, các bộ xử lý giao dịch trên Arbitrum và Optimism sẽ không xử lý các giao dịch gian lận. Họ buộc phải đặt cọc trước tài sản/trái phiếu với Arbitrum hoặc Optimism và nếu họ xử lý các giao dịch gian lận, tài sản của họ sẽ bị tịch thu.

Tương tự, các bên giám sát chuỗi tổng hợp không muốn gửi bằng chứng gian lận giả - Trong Lạc quan, bởi vì người thách thức phải trả phí gas trên chuỗi cho bằng chứng gian lận và trong Arbitrum, bởi vì người thách thức sẽ bị mất khoản tiền gửi trước khi tranh chấp không thành công.

Vì tranh chấp được cho là hiếm khi xảy ra, tại sao cấu trúc của quy trình giải quyết tranh chấp lại quan trọng đến vậy ?

Mặc dù tranh chấp hiếm khi xảy ra nhưng việc tổng hợp phải dựa trên giả định rằng tranh chấp sẽ xảy ra bất cứ lúc nào thời gian Thực hiện một thiết kế. Vì vậy, việc thiết kế tình huống “gây tranh cãi” ảnh hưởng đến cấu trúc của tình huống “không tranh cãi”.

Bởi vì Optimism phải có khả năng thực hiện mọi giao dịch thông qua EVM tại thời điểm tranh chấp, nó không thể xử lý các Giao dịch vượt quá giới hạn gas Ethereum vì những giao dịch này không thể được xác minh chính xác trên chuỗi. Ngược lại, Arbitrum có thể thực hiện các giao dịch ở mọi quy mô, ngay cả khi chúng vượt quá giới hạn gas của Ethereum, bởi vì các giao dịch này không cần phải chạy theo đợt thông qua EVM mà trước tiên được chia thành các "xác nhận" nhỏ.

Không rõ mức độ hạn chế thực tế mà giới hạn gas của Optimism sẽ áp đặt lên các ứng dụng. Tuy nhiên, một ý nghĩa quan trọng khác của sự khác biệt trong thiết kế giải quyết tranh chấp là Arbitrum có thể tiết kiệm lượng gas tiêu thụ bằng cách giảm tần suất các điểm kiểm tra trên chuỗi (cập nhật gốc trạng thái). Cụ thể hơn, Arbitrum có thể phân bổ một lượng lớn tính toán ngoài chuỗi cho một bản cập nhật duy nhất, vì về mặt lý thuyết, một bản cập nhật gốc trạng thái có thể bao gồm các bằng chứng gian lận một bước (rất nhỏ) của tất cả các giao dịch có trong đó. Mặt khác, sự lạc quan phải thực hiện các điểm kiểm tra trên chuỗi sau mỗi giao dịch, làm tăng đáng kể dấu ấn trên chuỗi của nó.

Nhìn chung, Arbitrum sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn Optimism - vì vậy, đối với người dùng Rẻ hơn – chứ không chỉ trong trường hợp hiếm hoi có tranh chấp mà cả trong trường hợp không gây tranh cãi.

Giải quyết tranh chấp và các vectơ tấn công tiềm ẩn Giải quyết tranh chấp và các vectơ tấn công tiềm ẩn

Điểm cuối cùng đáng thảo luận về hai quy trình giải quyết tranh chấp khác nhau là khả năng chống lại các cuộc tấn công tiềm ẩn của mỗi thiết kế. Ở trên, chúng tôi đã nói về các biện pháp khuyến khích tài chính để ngăn chặn các cuộc tấn công gửi thư rác. Cụ thể hơn, cả người xác nhận Optimism và Arbitrum đều không sẵn sàng gửi những thách thức không hợp lệ.

Tuy nhiên, nếu có một số kẻ tấn công độc hại không ngại thực hiện các cuộc tấn công thư rác vào danh sách tổng hợp và cần phải chịu trách nhiệm Chúng ta nên làm gì với những chi phí kinh tế? Nói cách khác, điều gì sẽ xảy ra nếu một người hoặc thực thể cam kết làm chậm tiến độ của Tổng hợp lạc quan (rằng họ sẵn sàng làm như vậy ngay cả khi cuộc tấn công đồng nghĩa với việc phải trả tiền nhiều lần cho những thử thách không hợp lệ)?

Như đã đề cập ở trên, quy trình giải quyết tranh chấp của Optimism đơn giản và nhanh chóng hơn Arbitrum vì nó chỉ cần cung cấp các giao dịch tranh chấp thông qua EVM. Tốc độ này là lợi thế của Optimism ở đây, vì các tranh chấp có thể được giải quyết nhanh chóng và sẽ không ngăn cản sự phát triển của chuỗi tổng hợp.

Điều đáng lo ngại là "nhiều vòng" giải quyết tranh chấp được Trọng tài sử dụng. Về lý thuyết, kẻ tấn công gửi thư rác có thể ngăn quá trình tổng hợp diễn ra bằng cách tung ra một loạt thử thách liên tiếp, mỗi thử thách sẽ mất một khoảng thời gian đáng kể để giải quyết. Trên thực tế, vấn đề này đã gây trở ngại cho phiên bản Arbitrum trước đó.

Tuy nhiên, phiên bản cập nhật của Arbitrum đưa ra một giải pháp tao nhã cho vấn đề này, được gọi là Nó được gọi là "Đường ống". Mô hình “đường ống” cho phép người xác thực mạng tiếp tục xử lý các giao dịch để phê duyệt lần cuối trong khi các giao dịch được xử lý trước đó vẫn đang bị tranh chấp. Điều này tạo ra một "đường ống" gồm các giao dịch được xử lý gần đây nhưng chưa hoàn tất, thay vì nền tảng thắt cổ chai ngăn cản người sắp xếp chuỗi xử lý giao dịch và người tham gia mạng gửi thử thách.

Mô hình đường ống khả thi vì bất kỳ ai giám sát mạng đều có thể hoàn tất quy trình giải quyết tranh chấp. Biết trước liệu tranh chấp có hiệu lực hay không hợp lệ. Về cơ bản, người xác thực có thể tiến hành hoàn thành giao dịch tranh chấp mặc định và tiếp tục xây dựng chuỗi tổng hợp (tức là xử lý giao dịch) dựa trên kết quả chính xác hoặc "nhánh". Quá trình này, được minh họa bên dưới [2], làm suy yếu khả năng xảy ra bất kỳ cuộc tấn công thư rác tiềm ẩn nào. [3]

Nguồn: Được phát triển bởi OffChain Trung tâm Labs

Kết luận

Ngoài việc thiết kế quy trình giải quyết tranh chấp, còn có những khác biệt đáng kể khác giữa Trọng tài và Chủ nghĩa lạc quan, đặc biệt là

• Kiến trúc cơ sở mã của họ và

• Cách tiếp cận của họ đối với Giá trị có thể trích xuất của thợ mỏ (MEV)

Đầu tiên là bản tóm tắt ngắn gọn về sự khác biệt: Mã của sự lạc quan cơ sở tương đối đơn giản, trong khi cơ sở mã của Arbitrum phức tạp và đầy tham vọng hơn; Optimism trước đây đã tuyên bố rằng họ ủng hộ phương thức đấu giá MEV, trong khi Arbitrum có kế hoạch cung cấp Dịch vụ giải trình tự công bằng (FFS, Dịch vụ giải trình tự công bằng). Tất nhiên, hai quan điểm so sánh này xứng đáng có những bài viết riêng để thảo luận chi tiết. Đặc biệt, MEV là một vấn đề tranh luận mang tính triết học giữa hai dự án - mặc dù ít nhất là trong những ngày đầu sau khi ra mắt, cả hai dự án dự kiến sẽ sử dụng mô hình trình tự tuần tự đáng tin cậy để đơn giản hóa.

Cuối cùng, hãy lùi lại một bước khỏi các sắc thái ở cấp độ giao thức (mặc dù chúng quan trọng), Điều ngăn cách hai dự án nặng ký này là một số yếu tố "mềm": chiến lược giới thiệu, thiết kế khuyến khích, tinh thần cộng đồng, v.v. Trên thực tế, nếu muốn thành công lâu dài, Optimistic Rollups phải có hệ sinh thái riêng chứ không chỉ là một công cụ bổ trợ cho Ethereum. Vì vậy, việc mở rộng không phải là một cuộc chạy đua vũ trang mà là một cuộc chiến trên nhiều mặt trận. Có thể chỉ có một người chiến thắng trong cuộc chiến này hoặc có thể có nhiều người. Nó có thể kéo dài nhiều năm hoặc có thể kết thúc nhanh chóng.

Tuy nhiên, điều này chắc chắn sẽ có tác động đáng kể đến tương lai của thế giới tiền điện tử.

Bài viết này không làm bất kỳ đề xuất đầu tư nào.

[1] Nếu giao dịch sử dụng hợp đồng chưa bao giờ là một phần của bằng chứng gian lận trước đó , thì tất cả các Hợp đồng này cần phải được triển khai lại sang Ethereum và Ethereum tiêu tốn rất nhiều gas.

[2] "DA" là viết tắt của "Xác nhận có tranh chấp", là thuật ngữ kỹ thuật biểu thị giao dịch đã được xử lý nhưng có thể bị thách thức.

[3] Bạn cũng nên nghe bài nói chuyện của Ed Felten tại ETHDenver năm ngoái về quy trình đường ống .

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