BTC

$96,000

5.73%

ETH

$3,521.91

3.97%

HTX

$0.{5}2273

5.23%

SOL

$198.17

3.05%

BNB

$710

3.05%

简体中文

繁體中文

English

Tiếng Việt

한국어

日本語

ภาษาไทย

Türkçe

OP+ZK, liệu Hybrid Rollup có trở thành tương lai cuối cùng của việc mở rộng Ethereum không?

Jaleel加六

Đọc bài viết này mất 21 phút

Tương lai của Ethereum Rollup thực sự là sự kết hợp của hai cách tiếp cận chính là ZK và Optimistic

Tác giả gốc: @kelvinfichter

Bản gốc text Tổng hợp: Jaleel, BlockBeats

Tôi rất tin tưởng vào Ethereum Rollup gần đây Tương lai thực sự là sự kết hợp của hai cách tiếp cận chính là ZK và Lạc quan. Trong bài viết này, tôi sẽ cố gắng trình bày ý chính cơ bản về cách tôi hình dung kiến trúc này và lý do tại sao tôi tin rằng đây là hướng chúng ta nên hướng tới. Xin lưu ý rằng tôi dành phần lớn thời gian của mình để làm việc về Chủ nghĩa lạc quan, hay còn gọi là Tổng hợp lạc quan, nhưng tôi không phải là chuyên gia ZK. Nếu tôi mắc bất kỳ sai sót nào khi nói về ZK, vui lòng liên hệ với tôi để chỉ ra điều đó và tôi' sẽ sửa nó.

Tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết về cách hoạt động của ZK và Optimistic Rollups trong bài viết này. Nếu phải dành thời gian để giải thích bản chất của Rollups thì bài viết này sẽ quá dài. Vì vậy, bài viết này dựa trên thực tế là bạn đã có hiểu biết nhất định về các công nghệ này, tất nhiên bạn không cần phải là chuyên gia nhưng ít nhất bạn nên biết ZK và Optimistic Rollups là gì cũng như cách chúng hoạt động đại khái. Dù sao, hãy tận hưởng việc đọc này.

Hãy bắt đầu với Optimistic Rollup

Trộn hệ thống với ZK và Optimistic Rollup ban đầu dựa trên kiến trúc Bedrock của Optimism. Bedrock được thiết kế để tương thích với Ethereum ở mức độ lớn nhất có thể ("Tương đương EVM"). Điều này đạt được bằng cách chạy một ứng dụng khách thực thi gần giống với ứng dụng khách Ethereum. Bedrock tận dụng mô hình phân tách khách hàng thực thi/đồng thuận sắp tới của Ethereum, giảm đáng kể sự khác biệt so với EVM (tất nhiên sẽ luôn có một số thay đổi trong quá trình thực hiện, nhưng chúng ta có thể giải quyết được nó).

Giống như tất cả các Bản tổng hợp tốt, Optimism lấy dữ liệu khối/giao dịch từ Ethereum, sắp xếp dữ liệu đó theo cách xác định nào đó trong ứng dụng khách đồng thuận và cung cấp dữ liệu này cho quá trình thực thi L2 mà Máy khách thực thi. Kiến trúc này giải quyết được nửa đầu của câu đố "tổng hợp lý tưởng" và mang lại cho chúng ta L2 tương đương với EVM.

Tất nhiên, bây giờ chúng ta cần giải quyết vấn đề thông báo cho Ethereum một cách có thể xác minh được những gì đang xảy ra bên trong Optimism. Nếu vấn đề này không được giải quyết, hợp đồng thông minh sẽ không thể đưa ra quyết định dựa trên trạng thái Lạc quan. Điều này có nghĩa là người dùng sẽ có thể gửi tiền vào Optimism nhưng sẽ không thể rút tài sản của họ. Mặc dù có thể thực hiện tổng hợp một chiều trong một số trường hợp, nhưng trong hầu hết các trường hợp, tổng hợp hai chiều sẽ hiệu quả hơn.

Bằng cách cung cấp một số loại cam kết với tiểu bang và bằng chứng cho thấy cam kết đó là đúng, chúng tôi có thể kết hợp tất cả trạng thái của Rollup là được thông báo tới Ethereum. Nói cách khác, chúng tôi đang chứng minh rằng "Chương trình tổng hợp" được thực thi chính xác. Sự khác biệt đáng kể duy nhất giữa ZK và Optimistic Rollups là hình thức của bằng chứng này. Trong ZK Rollup, bạn cần cung cấp bằng chứng không có kiến thức rõ ràng để chứng minh việc thực thi chương trình đúng cách. Trong Optimistic Rollup, bạn có thể đưa ra tuyên bố về các cam kết của mình mà không cần cung cấp bằng chứng rõ ràng. Bằng cách thách thức và đặt câu hỏi về tuyên bố của bạn, những người dùng khác có thể buộc bạn tham gia vào một "trò chơi" cân nhắc qua lại và thử thách để xác định ai là người chịu trách nhiệm cuối cùng . Đúng.

Tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết về những thách thức của Optimistic Rollup. Cần lưu ý rằng công nghệ mới nhất trong lĩnh vực này là biên dịch chương trình của bạn (trong trường hợp của Optimism là Geth EVM + một số bộ phận biên) thành một số kiến trúc máy đơn giản, chẳng hạn như MIPS. Chúng tôi làm điều này vì chúng tôi cần xây dựng trình thông dịch cho chương trình trên chuỗi và việc xây dựng trình thông dịch MIPS dễ dàng hơn nhiều so với việc xây dựng trình thông dịch EVM. EVM cũng là một mục tiêu di động (chúng tôi có các nhánh nâng cấp thường xuyên) và không chứa các chương trình mà chúng tôi muốn chứng minh (có một số nội dung không phải EVM trong đó).

Sau khi bạn đã xây dựng một trình thông dịch trực tuyến cho kiến trúc máy đơn giản của mình và tạo một số công cụ ngoại tuyến, bạn sẽ có một Bản tổng hợp tối ưu về chức năng hoàn chỉnh.

Chuyển sang ZK Rollup

Nhìn chung, tôi tin chắc rằng Optimistic Rollups sẽ chiếm ưu thế trong vài năm tới. Một số người nghĩ rằng ZK Rollups cuối cùng sẽ vượt qua Optimistic Rollups, nhưng tôi không đồng ý. Tôi cảm thấy rằng tính đơn giản và linh hoạt tương đối hiện tại của Bản tổng hợp lạc quan có nghĩa là chúng có thể dần dần được chuyển thành Bản tổng hợp ZK. Nếu chúng tôi có thể tìm thấy một mô hình để kích hoạt quá trình chuyển đổi này thì không cần phải gặp khó khăn khi xây dựng hệ sinh thái ZK kém linh hoạt và dễ vỡ hơn, chúng tôi có thể chỉ cần triển khai vào hệ sinh thái Tổng hợp lạc quan hiện có.

Vì vậy, mục tiêu của tôi là tạo ra một kiến trúc và lộ trình di chuyển cho phép các hệ sinh thái OP hiện đại hiện có (như Bedrock) Có khả năng chuyển đổi liền mạch sang hệ sinh thái ZK. Tôi tin rằng điều này không chỉ khả thi mà còn là một cách để vượt xa cách tiếp cận zkEVM hiện tại.

Chúng ta bắt đầu với kiến trúc Bedrock mà tôi đã mô tả trước đó. Lưu ý rằng tôi đã giải thích (ngắn gọn) rằng Bedrock có một trò chơi thử thách nhằm xác minh tính hợp lệ của một số lần thực thi chương trình L2 nhất định (chương trình MIPS chạy EVM + một số nội dung bổ sung). Hạn chế lớn của phương pháp này là chúng tôi cần dành một khoảng thời gian để người dùng có cơ hội phát hiện và phản đối thành công một đề xuất kết quả chương trình không chính xác. Điều này làm tăng thêm thời gian đáng kể cho quá trình rút tài sản (7 ngày trên mạng chính Optimism hiện tại).

Tuy nhiên, L2 của chúng ta không gì khác hơn là một chương trình chạy trên một máy đơn giản như MIPS. Hoàn toàn có thể xây dựng mạch ZK cho cơ chế đơn giản này. Sau đó chúng ta có thể sử dụng mạch này để chứng minh rõ ràng việc thực hiện đúng chương trình L2. Không cần thực hiện bất kỳ thay đổi nào đối với cơ sở mã Bedrock hiện tại, bạn có thể bắt đầu xuất bản bằng chứng về tính hợp lệ của Optimism. Nó thực sự đơn giản.

Tại sao phương pháp này đáng tin cậy?

Chỉ cần làm rõ nhanh: mặc dù trong phần này, tôi đề cập đến "zkMIPS", tôi thực sự sử dụng nó như một thuật ngữ đại diện cho tất cả các máy ảo chứng minh không có kiến thức chung và đơn giản hóa (zkVM).

zkMIPS dễ dàng hơn zkEVM

Xây dựng zkMIPS (hoặc bất kỳ zk nào khác máy ảo) có ưu điểm lớn hơn zkEVM: kiến trúc của máy đích đơn giản và tĩnh. EVM thay đổi thường xuyên, giá gas điều chỉnh, opcode thay đổi và các phần tử được thêm vào hoặc loại bỏ. Và MIPS-V đã không thay đổi kể từ năm 1996. Bằng cách tập trung vào zkMIPS, bạn đang giải quyết một không gian có vấn đề cố định. Bạn không cần thay đổi hoặc thậm chí kiểm tra lại mạch của mình mỗi khi EVM được cập nhật.

zkMIPS linh hoạt hơn zkEVM

Một điểm quan trọng khác Có, zkMIPS linh hoạt hơn zkEVM. Với zkMIPS, bạn có thể thay đổi mã máy khách theo ý muốn, thực hiện nhiều tối ưu hóa khác nhau hoặc cải thiện trải nghiệm người dùng mà không cần cập nhật mạch tương ứng. Bạn thậm chí có thể tạo thành phần cốt lõi để biến bất kỳ chuỗi khối nào thành ZK Rollup, không chỉ Ethereum.

Nhiệm vụ của bạn trở thành thời gian chứng minh

Không có thời gian chứng minh kiến thức tỷ lệ dọc theo hai trục: số lượng ràng buộc và kích thước của mạch. Bằng cách tập trung vào các mạch dành cho các máy đơn giản như MIPS (thay vì các máy phức tạp hơn như EVM), chúng tôi có thể giảm đáng kể kích thước và độ phức tạp của các mạch. Tuy nhiên, số lượng ràng buộc phụ thuộc vào số lượng lệnh máy được thực thi. Mỗi opcode EVM được chia thành nhiều opcode MIPS, điều đó có nghĩa là số lượng ràng buộc tăng lên đáng kể và thời gian chứng minh tổng thể của bạn cũng vậy.

Tuy nhiên, việc giảm thời gian chứng minh cũng là một vấn đề bắt nguồn sâu xa trong thế giới Web2. Xem xét rằng kiến trúc máy MIPS khó có thể thay đổi trong thời gian ngắn, chúng tôi có thể tối ưu hóa cao mạch và bộ chuẩn mà không cần phải tính đến những thay đổi trong tương lai của EVM. Tôi cảm thấy rất tự tin khi thuê một kỹ sư phần cứng cấp cao để tối ưu hóa một vấn đề đã được xác định rõ ràng và số lượng kỹ sư như vậy có thể lớn hơn gấp mười hoặc thậm chí hàng trăm lần số lượng kỹ sư xây dựng và kiểm tra mục tiêu zkEVM luôn thay đổi. Các công ty như Netflix có thể có rất nhiều kỹ sư phần cứng đang tối ưu hóa chip chuyển mã và họ có thể sẵn sàng chi rất nhiều vốn đầu tư mạo hiểm cho thử thách ZK thú vị này.

Thời gian chứng minh ban đầu cho một mạch như thế này có thể vượt quá thời gian rút lui của Optimistic Rollup là 7 ngày. Theo thời gian, thời gian chứng minh này sẽ chỉ giảm đi. Bằng cách giới thiệu ASIC và FPGA, chúng tôi có thể tăng tốc đáng kể thời gian thử nghiệm. Với mục tiêu tĩnh, chúng tôi có thể xây dựng một bộ chuẩn được tối ưu hóa hơn.

Cuối cùng, thời gian chứng minh cho mạch này sẽ thấp hơn thời gian rút lui 7 ngày của Optimism hiện tại và chúng ta có thể bắt đầu quá trình xem xét Thử thách loại bỏ sự lạc quan. Chạy một bộ chuẩn trong 7 ngày có thể vẫn còn quá tốn kém, vì vậy chúng tôi có thể muốn đợi lâu hơn một chút, nhưng quan điểm này có thể bảo vệ được. Bạn thậm chí có thể chạy đồng thời cả hai hệ thống chứng minh, vì vậy chúng tôi có thể bắt đầu sử dụng bằng chứng ZK nhanh nhất có thể và quay lại bằng chứng Lạc quan nếu chứng minh không thành công vì bất kỳ lý do gì. Khi đã sẵn sàng, bạn có thể xóa bằng chứng Optimism theo cách hoàn toàn minh bạch đối với ứng dụng của bạn và Bản tổng hợp Optimistic của bạn sẽ trở thành Bản tổng hợp ZK.

Bạn có thể quan tâm đến những vấn đề quan trọng khác

Run A blockchain là một vấn đề phức tạp không chỉ liên quan đến việc viết nhiều mã phụ trợ. Tại Optimism, phần lớn công việc của chúng tôi tập trung vào việc cải thiện trải nghiệm của người dùng và nhà phát triển bằng cách cung cấp các công cụ hữu ích phía khách hàng. Chúng tôi cũng đầu tư nhiều thời gian và sức lực vào những vấn đề “mềm”: trò chuyện với các dự án, hiểu những điểm yếu của họ và thiết kế các biện pháp khuyến khích. Bạn càng đầu tư nhiều thời gian vào phần mềm chuỗi thì bạn càng có ít thời gian để giải quyết những việc khác này. Mặc dù bạn luôn có thể cố gắng thuê thêm người nhưng các tổ chức không mở rộng quy mô một cách tuyến tính và mỗi lần tuyển dụng mới sẽ làm tăng chi phí liên lạc nội bộ.

Vì công việc của các mạch không có kiến thức có thể được áp dụng trực tiếp cho các chuỗi đã chạy nên bạn có thể xây dựng và chứng minh nền tảng cốt lõi tại đồng thời phát triển phần mềm. Vì máy khách có thể được sửa đổi mà không cần thay đổi mạch điện, nên bạn có thể tách rời máy khách và nhóm chứng minh của mình. Optimistic Rollups áp dụng phương pháp này có thể đi trước nhiều năm so với các đối thủ cạnh tranh không có kiến thức về hoạt động thực tế trên chuỗi.

Kết luận

Thành thật mà nói, tôi nghĩ zkMIPS Bộ chứng minh không có bất kỳ thiếu sót rõ ràng nào, ngoại trừ việc nó không thể được tối ưu hóa đáng kể theo thời gian. Tôi nghĩ tác động thực sự duy nhất đối với các ứng dụng là chi phí gas của các opcode khác nhau có thể cần phải được điều chỉnh để phản ánh thời gian chứng minh tăng lên đối với các opcode đó. Nếu thực sự không thể tối ưu hóa bộ chứng minh này đến mức hợp lý thì tôi thừa nhận thất bại. Nhưng nếu phương pháp này thực sự có thể được tối ưu hóa thì phương pháp zkMIPS/zkVM có thể thay thế hoàn toàn phương pháp zkEVM hiện tại. Điều này nghe có vẻ giống như một tuyên bố cấp tiến, nhưng cách đây không lâu, bằng chứng lỗi lạc quan một bước đã được thay thế hoàn toàn bằng bằng chứng nhiều bước.