Bitcoin Magazine: с чем сталкивается Rollup?

Источник: Bitcoin Magazine; Компиляция: Wu Zhu, Jinse Finance

Роллапы в последнее время стали фокусом масштабирования BTC и стали первым настоящим конкурентом Сети Lighting, привлекая более широкое внимание. Роллапы представляют собой второй уровень вне блокчейна, который не ограничен или ограничен ядром Ликвидность Сети Lighting, то есть конечному пользователю нужно заранее выделить (или «заимствовать») средства, чтобы получить деньги, или промежуточному узлу нужен баланс в канале, чтобы обеспечить полный поток платежных сумм от отправителя к получателю.

Эти системы изначально работали на платформах Ethereum и других завершенных системах Тьюринга, но в последнее время основное внимание переключилось на их перенос на блокчейны, основанные на UTXO (например, BTC). В этой статье не будет рассматриваться текущая реализация на BTC, а будет обсуждаться функциональность идеализированного Rollup, которую люди давно преследуют и которая зависит от возможности прямой проверки Доказательства с нулевым разглашением (ZKP) на BTC, что в настоящее время не поддерживается.

Основная архитектура Roll следующая: один счет (в BTC - UTXO) хранит балансы всех пользователей в Rollup. Этот UTXO содержит обязательство в виде Merkle-корня, содержащего все текущие балансы счетов в Rollup. Все эти счета авторизованы открытым / закрытым ключом, поэтому для вывода вне блокчейна пользователи все еще должны подписать некоторые контенты с помощью секретного ключа. Эта часть структуры позволяет пользователям выходить в любое время без разрешения, просто предоставив доказательство транзакции, что их счет является частью Merkle-дерева, и они могут односторонне выйти из Rollup без разрешения оператора.

Операторы Rollup должны включать ZKP в транзакцию, чтобы обновить баланс счета в блокчейне в процессе завершения вне блокчейна транзакции, если этого ZKP не будет, транзакция будет недействительной и не сможет быть включена в блокчейн. Это доказательство позволяет людям проверить, были ли все изменения баланса счета вне блокчейна должным образом авторизованы владельцем счета, а также, не злоупотребляли ли операторы обновлением баланса для кражи средств пользователей или нечестно перераспределяли их другим пользователям.

Проблема заключается в том, что если только корень дерева Меркла публикуется в блокчейне, то пользователи могут просматривать и получать к нему доступ, но как они могут поместить свои ветви в дерево, чтобы в любое время без разрешения выйти из него?

Подходящий Rollup

В подходящем Rollup каждый раз, когда подтверждается новая вне блокчейна транзакция и изменяется состояние счета Rollup, информация будет непосредственно помещаться в блокчейн. Не вся дерево, это слишком абсурдно, а информация, необходимая для воссоздания дерева. В простой реализации сводная информация о состоянии всех существующих счетов в Rollup будет содержать баланс, и счета будут добавляться только при обновлении транзакций Rollup.

В более продвинутых реализациях используются дисперсии баланса. По сути, это сводка того, что счет увеличился или уменьшился в ходе обновления. Таким образом, каждое обновление Rollup будет содержать только те изменения баланса, которые произошли. Затем пользователь может просто просканировать цепочку и «вычислить» с начала Rollup, чтобы получить текущее состояние баланса счета, что позволяет ему реконструировать дерево Меркла текущего баланса.

Это позволяет сэкономить большие суммы денег и пространство в Блоке (что в свою очередь экономит средства), позволяя пользователям все еще гарантировать доступ к информации, необходимой для одностороннего выхода. Согласно правилам rollup, эти данные должны быть включены в официальный rollup, предоставляемый пользователям через Блокчейн, поэтому транзакции, не содержащие резюме счета или разницу счетов, считаются недействительными.

Срок годности

Еще один способ решения проблемы доступности данных пользователей - поместить данные в другое место вне Блокчейна. Однако это вводит тонкую проблему, поскольку rollup все равно должен обеспечивать доступность данных в другом месте. Традиционно для этой цели использовались другие блокчейны, специально разработанные в качестве слоя доступности данных для систем типа rollup.

Это создает трудности в обеспечении безопасности такого же мощного. Когда данные напрямую публикуются в блокчейн BTC, Соглашение правил может гарантировать, что они абсолютно правильны. Однако, когда они публикуются во внешней системе, лучшее, что они могут сделать, это проверить SPV-подтверждение, то есть данные уже опубликованы в другой системе.

Для этого требуется доказательство того, что данные существуют в другой цепочке блоков, что в конечном итоге является вопросом Машины Oracle. Блокчейн BTC не может полностью проверить что-либо, кроме того, что происходит в его собственной блокчейне, лучшее, что он может сделать, это проверить ZKP. Однако ZKP не может проверить, был ли блок, содержащий данные rollup, действительно опубликован после его создания. Он не может проверить, действительно ли вся внешняя информация доступна всем.

Это открыло дверь для атаки задержки данных, то есть создание обязательств по публикации данных и их использование для продвижения rollup, но фактически данные недоступны. Это приводит к невозможности извлечения средств пользователями. Единственным настоящим решением является полная зависимость от ценности и структуры стимулирования систем, отличных от BTC.

В затруднительном положении

Это создает дилемму для rollup. Когда речь идет о проблеме доступности данных, фактически существует бинарный выбор между публикацией данных в блокчейне BTC или в другом месте. Этот выбор имеет серьезное влияние на безопасность, суверенитет и масштабируемость rollup.

С одной стороны, использование Биткойн Блокчейн в качестве слоя доступности данных устанавливает жесткий предел масштабируемости для rollup. Блок пространство ограничено, что устанавливает предел для количества возможных rollup, которые могут существовать одновременно, а также общее количество транзакций, которые могут быть обработаны вне блокчейна. Каждое обновление rollup требует определенного количества Блок пространства, пропорционального количеству счетов, у которых изменился баланс с момента последнего обновления. Теория информации позволяет сжать данные только до определенной степени, и на этом уровне больше нет потенциала для расширения.

С другой стороны, использование различных слоев для обеспечения доступности данных устранит жесткий верхний предел увеличения масштабируемости, но также приведет к новым вопросам безопасности и суверенитета. В Rollup, использующем BTC для обеспечения доступности данных, если данные, которые пользователь хочет извлечь, не были автоматически опубликованы в блокчейне, состояние Rollup не может измениться. При использовании Validiums это обеспечение полностью зависит от способности использованной внешней системы противостоять обману и скрытию данных.

Теперь любой Блокпроизводитель на системе доступности внешних данных может захватить средства пользователей BTCRollup, производя Блок вместо фактической трансляции этого Блока, чтобы сделать данные доступными.

Итак, если мы действительно реализуем идеальную реализацию Rollup на BTC и действительно реализуем односторонний вывод пользователей, каково это будет?