Bitcoin Magazine: З якими проблемами стикається Rollup?

Джерело: Bitcoin Magazine; Переклад: Ву-Цзю, Золота фінансова

Rollups недавно стали фокусом масштабирования BTC и стали первым настоящим конкурентом для Lightning Network в широком смысле, предназначенным быть вторым уровнем вне блокчейна, свободным от ограничений и ограничений ядра Ліквідність Lightning Network. Финальные пользователи должны заранее выделять (или «заимствовать») средства, чтобы получить деньги, или промежуточные маршрутизаторы должны иметь баланс канала, чтобы обеспечить плавный поток платежей от отправителя к получателю.

Ці системи спочатку працювали на блокчейні Ethereum та інших системах Повнота за Тюрінгом, але останнім часом увага переключилася на їх перенесення на базовий блокчейн UTXO (наприклад, BTC). Ця стаття не має на меті обговорювати поточний стан впровадження на BTC, але розглядає функції ідеалізованого Rollup, які люди довгий час переслідували, що залежить від функцій, які зараз не підтримуються в BTC, а саме від здатності прямо перевіряти ZKP на BTC.

Основна структура Roll складається з наступного: окремий рахунок (в BTC - UTXO) зберігає баланс всіх користувачів Rollup. Цей UTXO містить зобов’язання у вигляді кореня Меркла, що обіцяє всі поточні баланси в Rollup для існуючих рахунків. Усі ці рахунки авторизовані за допомогою Відкритих/Закритих ключів, тому для витрат, які знаходяться поза блокчейном, користувачам все ще потрібно підписувати деякий вміст за допомогою Секретного ключа. Ця частина структури дозволяє користувачам вийти з Rollup в будь-який момент без дозволу, просто надавши доказ того, що їх рахунок є частиною дерева Меркла. Вони можуть односторонньо вийти з Rollup без дозволу оператора.

Оператор Rollup повинен включати угоду ZKP, щоб оновити корені merkle балансу рахунку у блокчейні під час виконання угоди поза блокчейном. Якщо ZKP відсутня, угода стає недійсною і не може бути включена у ланцюжок блоків. Це доказ дозволяє перевірити, чи всі зміни в балансі рахунку поза блокчейном отримали відповідну авторизацію власника рахунку та чи оператор не має злочинних намірів щодо оновлення балансу для викрадення коштів користувачів або недобросовісної перерозподілу їх між іншими користувачами.

Проблема полягає в тому, що якщо лише корінь дерева Меркла публікується в у блокчейні, користувачі можуть переглядати та отримувати до нього доступ, але як їм розмістити свої гілки в дереві, щоб вони могли без дозволу вийти з неї в будь-який момент?

Підходящий Rollup

У відповідному Rollup кожен раз, коли підтверджується нова угода поза блокчейном та змінюється станрахунок Rollup, інформація безпосередньо включається до ланцюжка блоків. Це не ціле дерево, це було б надто абсурдно, а лише інформація, необхідна для відновлення дерева. У простій реалізації у Rollup будуть міститися усі існуючірахуноки з балансами, та новийрахунок буде додаватися лише у поновленні угод Rollup.

У більш високорівневій реалізації використовується різниця в балансі. Фактично, це є кратким описом того, які рахунки змінилися або збільшилися під час оновлення. Це робить кожне оновлення Rollup містить лише зміни балансу рахунків. Потім користувач може просто просканувати ланцюжок і “прорахувати” від початку Rollup, щоб отримати поточний стан балансу рахунку, що дозволяє їм відновити поточний баланс дерева Меркля.

Це дозволяє заощадити велику кількість витрат та Блок-простір (тим самим економлячи кошти), при цьому дозволяючи користувачам забезпечити необхідну інформацію для одностороннього виходу. Правила rollup вимагають включення цих даних у формальний rollup, що надається користувачам за допомогою Блок-ланцюга, тобто транзакції, які не містять рахунок-резюме або рахунок-відмінностей, вважаються недійсними.

Термін дії

Ще один спосіб вирішення проблеми доступності даних для вилучення користувачем - це розміщення даних у місцях, які не пов’язані з Блоком. Це вводить складні проблеми, оскільки rollup все ще потребує впевненості, що дані доступні в інших місцях. Традиційно, для цієї мети використовувалися інші Блоки, спеціально призначені як шар доступності даних для систем, таких як rollup.

Це створює таку ж сильну дилему щодо безпеки. Коли дані безпосередньо публікуються в ланцюг блоків Біткойн, правила Консенсус можуть гарантувати, що вони абсолютно правильні. Однак коли вони публікуються в зовнішній системі, їхньою найкращою можливістю є перевірка SPV-доведення, тобто те, що дані вже були опубліковані в іншій системі.

Це потребує доказу, що дані існують у блокчейні, який знаходиться поза у блокчейні, це нарешті проблема оракул-машини. Блокчейн Біткойн не може повністю підтвердити будь-що, крім того, що відбувається в його власному блоку ланцюжка. Найкраще, що він може зробити, - це підтвердження ZKP. Однак ZKP не може підтвердити, чи було зроблено відкриття роллап-даних у блоках після їх генерації. Він не може підтвердити, що зовнішня інформація дійсно доступна всім.

Це відкрило двері для атак затримки даних, тобто створення обіцянки щодо опублікованих даних та їх використання для просування rollup, але фактично дані не доступні. Це призводить до того, що користувачі не можуть виводити кошти. Єдиний справжній вихід - повністю покладатися на цінність та структуру стимулів поза BTC.

Ускладнити ситуацію

Це поставило rollup в складне становище. Коли мова йде про проблеми доступності даних, фактично існує бінарний вибір між публікацією даних на блокчейн BTC або в іншому місці. Цей вибір має суттєвий вплив на безпеку та суверенітет rollup, а також його масштабованість.

З одного боку, використання Біткойн Блокчейну як шару доступності даних для rollup встановлює жорсткий ліміт масштабованості. Блоковий простір обмежений, що встановлює максимальну кількість rollup, які можуть існувати одночасно, а також загальну кількість операцій, які можуть бути оброблені поза блокчейном для всіх rollup. Кожне оновлення rollup потребує блокового простору в пропорції до кількості рахунків, які змінили свій баланс від останнього оновлення. Теорія інформації дозволяє даним стиснутися тільки до певної міри, тому на цій точці більше немає потенціалу для розширення.

З іншого боку, використання різних рівнів для досягнення доступності даних призведе до зняття жорсткого верхнього обмеження на масштабованість, але воно також винесе нові питання безпеки та суверенітету. У Rollup, який використовує BTC для досягнення доступності даних, стан Rollup не може змінитися, якщо дані, які користувач потребує, не автоматично публікуються на блокчейні. Використання Validiums, ця гарантія повністю залежить від здатності використовуваної зовнішньої системи відстоюватися від обману та сховання даних.

Зараз будь-який Блокпродюсер на системі доступності зовнішніх даних може захопити кошти користувачів BTCRollup, продюсуючи Блок, а не фактично розповсюджуючи його.

Отже, якщо ми дійсно реалізуємо ідеальну реалізацію Rollup на BTC та дійсно реалізуємо односторонній зняття коштів користувачами, як це буде?