http://www.7klian.com

多维比拟以太坊二层扩容方案 ZK Rollup 与 Optimistic Rollup

结论

Optimistic Rollup 今朝处于 PoC 阶段。(蓝狐条记:PoC 是指观念证明阶段。从久远和落地角度,蓝狐条记更看好 ZK Rollup)我们但愿很快会实现产物级实施。假如证明它移植现有代码相对容易,那么,项目将逐渐开始回收它并构建新的基本架构:Layer 2 支持将在钱包中呈现,预言机将开始广播到 Optimistic Rollup 等。

什么是 ZK Rollup?

在 ZK-Rollup 中,运营商必需为每个状态转换生成一个 SNARK (蓝狐条记:简捷非互动的知情证明,Succinct Non-interactive ARgument of Knowledge),并由主链上的 Rollup 合约举办验证。此 SNARK 证明存在一系列由所有者正确签名的生意业务,这些生意业务以正确的方法更新了账户余额,并使得 Merkle root 从旧到新。因此,运营商不行能提交无效或哄骗的状态。

最近宣布了更多关于勾串同谋的研究,以及针对 PoS 情况中欺诈证明的新进攻,这表白在 PoS 中 Optimistic Rollup 的审查进攻风险至少与 PoW 一样高。__

同时,构建完全匿名的 zcash 气势气魄生意业务(即不只埋没金额,也埋没生意业务的参加者),它将要求改变 ZK Rollup 的存储模子,从基于账户模子变为基于 UTXO 模子,这会发生许多问题,且不太大概产生。

同时,鉴于主要的 DeFi 运营商在抉择这种分叉的功效时处于有利位置,且制止喧华的滋扰事件切合其最大好处。所以,他们的最佳选择大概只是悄悄地遵循进攻者(这将使以太坊保持最长链,并发生比乐成软分叉更少的争议)。

可信配置

什么是 Optimistic Rollup?

在 Optimistic Rollup 中,新状态根由运营商宣布,且无需每次都由 Rollup 智能合约查抄。相反,每小我私家都但愿状态转换是正确的。可是,假如宣布了不正确的状态转换,其他运营商或用户(必需调查在 Layer 1 Rollup 合约中的环境,执行每个单笔生意业务)将可以或许指堕落误的生意业务,并还原错误的区块,消减恶意运营商的押金。Optimistic Rollup 的观念最初由 John Adler 提出的。

ZK Rollup 是一种越发巨大的技能。它如今可以用于代币转移和特定应用。然而,要在通用智能合约上实现还需要更长一些时间,而且要想高效地将 EVM 包裹于 ZKP 中甚至还需要更多的研究事情。(蓝狐条记:ZKP 是指零常识证明)

将 Rollup 和 Plasma 区分隔来的是它办理了 Plasms 的庞大问题:数据可用性,其方法是通过 Layer 1 网络为每笔生意业务宣布一些数据(在以太坊,专门为此目标利用 tx CALLDATA)。

快速提取资金

快速退出雷同于快速内部 Rollup 确认。运营商可以与活动性提供商相助,以将可交流代币即时提取给用户,而无须期待退出生意业务在 Rollup 中成为具有最终性的生意业务。这要求大量的抵押品,这跟最终性告竣的时间成正比。假设对 Optimistic Rollup 来说,不久未来的现实的最终性时间为 1 周,而 ZK Rollup 为 5 分钟,那么,Optimistic Rollup 将需要 2000 倍于 ZK Rollup 的抵押品才气支持每周沟通的提款量。

这意味着,相当于约莫 100 tps。

实际吞吐量上限(代币转移):500 tps

多年来,扩展性一直困扰着公链。关于扩展性的办理方案有的在观念论证中,有的在研发中。Optimistic Rollup 和 Zk Rollup 也是扩展性的办理方案,并引起了加密社区的浓重乐趣。那么,到底什么 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup?哪一种技能蹊径会赢得以太坊扩展的将来?不管阶梯如何曲折,之前的尽力是否有用(如 plasma 等技能办理方案),但以太坊的扩展之路一直在前进,满意主流场景并非遥不行及。本文作者 Alex Gluchowski,由蓝狐条记社群的「JOKO」翻译。

对付第一点,现实的期望是,只有 Rollup 的运营商才会实际监控和执行生意业务。普通用户既没有动力也没有技能本领来处理惩罚高负载的生意业务(假如他们可以,扩展来历于那边?)幸运的是,运营商自然地有动力去查抄互相区块的正确性,因为基于无效区块上搭建区块会被消减资产。

ZK Rollup 将会办理 Optimistic Rollup 上的几个根基问题:

可是,在很多用例中,ZK Rollup 将节减更多,因为可以从民众数据中省略大块部门(通过将它们移至 ZK 电路证明),而无须重构状态转换增量。

在多签钱包,具有 Argent 气势气魄账户抽象的钱包或去中心化生意业务所,用户需要提交签名以得到合约的验证。这些签名对付状态增量更新长短必须的,可以从果真数据中省略。

究竟,这样的审查进攻可以被视为对整个网络的侵略,尽量也可以说,矿工只是简朴地厚道地遵循协议,且没有义务以违背其最佳经济好处方法行事。

ZK Rollup

在 ZK Rollup 中,在其变为有效之前,每个状态转换都通过 Rollup 智能合约举办验证。严格来说,运营商无法偷取资金或粉碎 Rollup 状态。ZK Rollup 依赖于 Layer 1 的抗审查性,只是为了其活性,而不是为了安详性。无须任何人来监控 ZK Rollup,在区块验证后,用户资金老是担保最终能被收回,纵然运营商拒绝相助。

不管功效如何,这城市长短常重要且让人欢快的成长。无论如何,最终的赢家都是以太坊社区。

有足够的可信参加者,N 个节点中有 1 个厚道节点运营商是公道的假设。可是,既然活泼参加者的数量有限(几百个?),一些巨大的进攻大概包罗:针对所有运营商的基本设施(很是坚苦但并非不行行),行贿 / 打单开拓工程师奥秘安装恶意代码,针对 Rollup 软件的更新分发渠道等,虽然,还大概是这些进攻的组合。

ETH 2.0 之后

由于任何 Rollup 将位于单个分片中,因此,CALLDATA 的本钱(以及 Rollup 生意业务本钱)不太大概产生很大的变革,除非带宽凡是变得更自制。

默认引入隐私。

因此可以在单个 Rollup 区块中将数千个生意业务绑缚在一起。尽量此要领的本钱严格地呈线性增长(生意业务数量的 O(n) ),但它在吞吐量上实际可晋升 100 倍,因为 CALLDATA 比 Layer 1 存储和计较要自制。

不外,一旦 ZK Rollup 完全开拓出来,所有现有的以太坊 dApp 和处事都可以或许滑腻且轻松地迁移已往。

长话短说:在 ZKP 上构建通用智能合约的障碍此刻已经被移除。ZK Rollup 完全可以或许支持与 EVM 沟通的编程模子,包罗无缝可组合性和可互操纵性。尽量 Solidity 开拓者的进修曲线不会高出一天,但最初的合约大概需要专用的 DSL。最终,鉴于 ZKP 证明者技能的当前成长步骤,我们期望所有的现存 ETH (甚至 EWASM)合约都能以最小的尽力有效地移植过来。

撰文:Alex Gluchowski

至少在 n 个节点中有 1 个厚道节点执行所有 Optimistic Rollup 生意业务,而且在无效状态转换宣布时提交欺诈证明;

隐私Optimistic Rollup

Optimistic Rollup 可以支持 Layer 2 以太坊 (殽杂器等)上的任何可用的隐私办理方案。既然 Optimistic Rollup 自己也是 Layer 2,在其上实现的任何隐私办理方案将作为 Layer 3。这大概导致隐私处事越发分手,并导致较小的匿名集,这使得隐私的实用性很是低(我们甚至可以在 zcash 上调查到,默认环境下生意业务不会埋没)

Optimistic Rollup 对 ZK Rollup 来说是个好动静。向 Layer 2 扩展的过渡要求对钱包、预言机、dApp、用户习惯的重大改变。Optimistic Rollup 有助于为这一动作做好生态系统的筹备,将扩展性带入这些尚不能基于 ZK Rollup 构建的 dApp。这给以 ZK Rollup 足够的时间成长成熟,并使其实现完全无缝的回收,与此同时维持以太坊的增长势头。

N 个节点中至少有一个厚道节点参加者

假如在 ZK Rollup 中利用的 ZKP 需要通用的可信配置,则我们将得出「N 分之一」厚道参加者的假设。按照参加者的数量和质量,这大概是可接管的风险,也大概是不行接管的风险。但安详是安详的,这就是为什么我对高效无须信任的 SNARKs 最新希望感想很是欢快的原因,尤其是 Matter Labs 正在举办构建上。

机动性: 通用计较Optimistic Rollup

尽量 Optimistic Rollup 可用于特定的应用,可是 Plasma Group 最重要的创新是 OVM (Optimistic Vitual Machine)。OVM 支持任意智能合约逻辑的实现。

暗码学

与 Groth16 对比,最新一代的 SNARKs 正在利用的是更多颠末实践检讨的加密原语。Matter Lab 的事情基于 FRI,因此甚至可以说是具有后量子的安详性。可是,要完全沉着下来,应该应用两种缓解计策:

跟着 SNORKs 的呈现,一切都产生改变。SNORK 是基于稍微差异的一组加密原语(著名的多项式理睬方案)的新一代 ZKP。由 Sean Bowe 在 Sonic 中率先开拓,在 2019 年夏季 PLONK 和 Marlin 紧跟其后。所有这些都有一个配合点:尽量依然需要可信配置,但此刻它是通用且可更新的。完成一次之后,它可以随时将其重用于任何数量的差异措施。

所有状态转换必需仅由 ZKR 的运营商发送,而 ZKR 的运营商实质上充当双重验证的掩护层。

纵然我们假定最坏的环境,需要 100 万 gas 证明本钱,但估算的转账上限仍将高出 2140 tps。

ZK Rollup

当前 ZKP 计较上很麋集。今朝,对付 1000 tx 的区块,我们可以在普通处事器硬件上有 20 分钟证明生成时间。正在举办的 GPU 证明措施实现(Matter Labs 和 Coda 实施)有望将 tx 速度提高至少 10 倍。在不远的未来,专用硬件大概会拥有更高的计较本领。最终,我们期望看到在一分钟内完成区块的最终性。

今朝大概还不错。

最终性的时间(PoS 下):1 周

这种要领有范围。它对付可交流代币的转移运转精采,但不适合于 NFT 和通用合约请求。该 NFT 大概没有市场代价,可能当这些资产的所有者不想在任何环境下当即「出售」它。通用合约请求不合用是因为假如链上的某些之前生意业务被还原,不容易精确量化钱币代价。简朴的例子:为接管不变币预言机价值广播的最终价值,运营商应该质押几多资金符合?

从机动性、可扩展性、安详性等角度比拟 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 这两种备受存眷的以太坊

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

相关文章阅读