Bitcoin Magazine: Apa Kendala yang Dihadapi Rollup?

Sumber: Bitcoin Magazine; Terjemahan: Wuzhu, Golden Finance

Rollups baru-baru ini telah menjadi fokus perluasan BTC, menjadi sesuatu yang benar-benar mencuri perhatian dari Jaringan Lighting, dalam hal perhatian yang lebih luas. Rollups bertujuan untuk menjadi lapisan kedua off-chain yang tidak terikat atau dibatasi oleh Likuiditas inti Jaringan Lighting, yaitu pengguna akhir perlu memiliki dana dialokasikan (atau “dipinjamkan”) terlebih dahulu untuk menerima pembayaran, atau node perutean perantara perlu memiliki saldo saluran untuk memfasilitasi aliran pembayaran dari pengirim ke penerima.

Sistem-sistem ini awalnya berjalan di Ethereum dan sistem Turing Complete lainnya, tetapi baru-baru ini fokus telah beralih ke porting mereka ke blockchain berbasis UTXO (seperti BTC). Artikel ini tidak bermaksud untuk membahas implementasi saat ini di BTC, tetapi untuk membahas fitur idealisasi Rollup yang telah lama dicari, yang bergantung pada kemampuan yang saat ini tidak didukung oleh BTC, yaitu kemampuan untuk langsung memverifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) di BTC.

Struktur dasar Roll adalah sebagai berikut: Satu akun tunggal (UTXO di BTC) menyimpan saldo semua pengguna di Rollup. UTXO ini berisi komitmen, yang hadir dalam bentuk akar Merkle dari pohon Merkle, untuk semua saldo saat ini dari akun dalam Rollup. Semua akun ini diotorisasi dengan Kunci Publik/Kunci Pribadi, sehingga untuk melakukan pengeluaran off-chain, pengguna masih harus menggunakan Kunci Rahasia untuk menandatangani beberapa konten. Bagian dari struktur ini memungkinkan pengguna untuk keluar kapan saja tanpa izin, hanya dengan membuat bukti transaksi bahwa akun mereka adalah bagian dari pohon Merkle, mereka dapat keluar dari Rollup secara sepihak tanpa perlu izin dari operator.

Operator Rollup harus menyertakan ZKP dalam transaksi untuk memperbarui saldo akun on-chain saat menyelesaikan transaksi off-chain, jika tidak, transaksi akan menjadi tidak valid dan tidak dapat dimasukkan ke dalam Blok. Bukti ini memungkinkan orang untuk memverifikasi apakah semua perubahan akun off-chain telah diotorisasi dengan benar oleh pemegang akun, dan apakah operator tidak dengan jahat memperbarui saldo untuk mencuri dana pengguna atau secara tidak jujur mengalokasikannya ulang ke pengguna lain.

Masalahnya adalah, jika hanya akar pohon merkle yang dipublikasikan di on-chain, pengguna dapat melihat dan mengaksesnya, maka bagaimana mereka bisa menempatkan cabang mereka di dalam pohon sehingga mereka dapat keluar kapan pun tanpa izin?

Rollup yang Sesuai

Dalam Rollup yang tepat, setiap kali ada konfirmasi transaksi off-chain baru dan status Rollup akun berubah, informasinya akan langsung dimasukkan ke dalam blockchain. Bukan seluruh pohon, itu terlalu absurd, tetapi informasi yang diperlukan untuk membangun kembali pohon. Dalam implementasi yang sederhana, ringkasan semua akun yang ada di Rollup akan mencakup saldo, dan akun hanya ditambahkan dalam transaksi Rollup yang diperbarui.

Dalam implementasi yang lebih canggih, gunakan selisih saldo akun. Pada dasarnya ini adalah ringkasan dana mana akun yang bertambah atau berkurang selama proses pembaruan. Ini membuat setiap pembaruan Rollup hanya mengandung perubahan saldo akun yang terjadi. Kemudian, pengguna dapat dengan mudah memindai rantai dan ‘menghitung’ dari awal Rollup untuk mengetahui status saldo akun saat ini, yang memungkinkan mereka membangun kembali pohon Merkle dari saldo saat ini.

Ini dapat menghemat biaya dan ruang Blok yang signifikan (sehingga menghemat dana), sambil tetap memungkinkan pengguna untuk memastikan akses informasi yang diperlukan untuk keluar secara satu arah. Aturan rollup mengharuskan data ini disertakan dalam rollup resmi yang disediakan oleh Blokchain kepada pengguna, yaitu transaksi yang tidak termasuk ringkasan akun atau perbedaan akun dianggap sebagai transaksi tidak valid.

Masa Berlaku

Salah satu cara lain untuk mengatasi masalah ketersediaan data penarikan pengguna adalah dengan meletakkan data di tempat lain di luar Blok. Ini menghadirkan masalah halus, rollup masih perlu memastikan data tersedia di tempat lain. Secara tradisional, Blok lain digunakan untuk tujuan ini, yang secara khusus dirancang untuk menjadi lapisan ketersediaan data sistem seperti rollup.

Ini menciptakan dilema keamanan yang sama kuatnya. Ketika data dipublikasikan langsung ke rantai Blok BTCB, aturan Konsensus dapat memastikan kebenarannya secara mutlak. Namun, ketika data itu dipublikasikan ke sistem eksternal, yang terbaik yang dapat dilakukannya adalah memvalidasi bukti SPV, yaitu data telah dipublikasikan ke sistem lain.

Ini memerlukan verifikasi data yang ada pada bukti on-chain lain, ini pada akhirnya adalah masalah Mesin Oracle. Blok Bitcoin tidak dapat sepenuhnya memverifikasi apa pun yang terjadi di luar Bloknya sendiri, yang terbaik yang dapat dilakukan adalah memverifikasi ZKP. Namun, ZKP tidak dapat memverifikasi apakah Blok yang berisi data rollup benar-benar dipublikasikan setelah dihasilkan. Ini tidak dapat memverifikasi apakah informasi eksternal benar-benar terbuka untuk semua orang.

Ini membuka pintu bagi serangan penahanan data, yaitu membuat komitmen terhadap data yang diterbitkan dan menggunakannya untuk mendorong rollup, tetapi data sebenarnya tidak tersedia. Hal ini menyebabkan pengguna tidak dapat menarik dana. Satu-satunya solusi nyata adalah bergantung sepenuhnya pada nilai dan struktur insentif sistem di luar BTC.

Berjuang antara maju dan mundur

Ini menghadirkan dilema bagi rollup. Ketika masalah ketersediaan data terjadi, ada pilihan biner untuk mempublikasikan data ke blockchain BTC atau tempat lainnya. Pilihan ini memiliki dampak signifikan pada keamanan dan kedaulatan rollup, serta skalabilitasnya.

Di satu sisi, menggunakan BTCBlok sebagai lapisan ketersediaan data akan memberikan batas maksimal yang keras untuk skalabilitas rollup. Ruang Blok terbatas, yang menempatkan batas pada jumlah rollup yang dapat ada sekaligus jumlah total transaksi yang dapat diproses di luar rantai. Setiap pembaruan rollup memerlukan ruang Blok yang sebanding dengan jumlah akun yang mengalami perubahan saldo sejak pembaruan terakhir. Teori informasi hanya memungkinkan data dikompres ke tingkat tertentu, pada titik ini, tidak ada potensi ekspansi lebih lanjut.

Di sisi lain, menggunakan lapisan yang berbeda untuk mencapai ketersediaan data akan menghilangkan batasan keras dari manfaat skalabilitas, tetapi juga membawa masalah keamanan dan kedaulatan baru. Dalam Rollup yang menggunakan BTC untuk mencapai ketersediaan data, jika data yang perlu diekstraksi oleh pengguna tidak secara otomatis dipublikasikan ke blockchain, maka status Rollup tidak akan berubah. Dengan menggunakan Validiums, jaminan ini sepenuhnya bergantung pada kemampuan sistem eksternal yang digunakan untuk melawan penipuan dan menyembunyikan data.

Sekarang, produsen Blok mana pun pada sistem ketersediaan data eksternal dapat mengambil alih dana pengguna BTCRollup dengan memproduksi Blok daripada siaran Blok sebenarnya, sehingga membuat data tersedia.

Jadi, bagaimana jika kita benar-benar mencapai implementasi Rollup yang ideal di BTC, dan benar-benar mewujudkan penarikan pengguna satu arah, bagaimana itu akan terjadi?