ARB se chystá na internet a v poslední době se stále více diskutuje o nadřazenosti řešení OP a ZK Někteří lidé říkají, že OP je ortodoxní, zatímco jiní říkají, že ZK bezpečnější Tento článek bude hlouběji probírat dvě populární řešení pro rozšíření vrstvy 2 a také nedávno přitahované Arbitrum. Toto je článek zaměřený na technologie. Zaměřím se na jejich pracovní principy a vlastnosti a vysvětlím je snadno srozumitelným jazykem, aby každý mohl lépe porozumět a vyhodnotit tato rozšiřující řešení.
1. Přehled plánu rozšíření
S rychlým rozvojem technologie blockchain se problémy se škálovatelností staly jednou z hlavních překážek, které brání širokému uplatnění blockchainu. Pro zlepšení propustnosti sítě a snížení transakčních poplatků je třeba vyřešit rozšíření kapacity. Řešení expanze se obvykle dělí do dvou kategorií: jedna je expanze mimo řetězec (vrstva 2), která dosahuje rozšíření vybudováním nové protokolové vrstvy na základním blockchainu, druhá je expanze v řetězci (vrstva 1), což je dosaženo prostřednictvím optimalizace samotného základního blockchain protokolu pro zlepšení propustnosti.
Řešení rozšíření v řetězci lze rozdělit na sharding, výběr efektivnějšího konsenzuálního algoritmu a optimalizaci protokolu. Sharding je rozdělení blockchainové sítě do více nezávislých subřetězců a každý subřetězec může zpracovávat transakce paralelně. Tímto způsobem se bude propustnost celé sítě zvyšovat lineárně s rostoucím počtem dílčích řetězců Sharding je také klíčovým krokem v roadmapě Ethereum 2.0 Teprve po shardingu lze TPS a Gas skutečně optimalizovat. Inovace v konsensuálních algoritmech byly v posledních letech vzácné. Dříve navrhované POS, DPOS, DAG atd. jsou všechny inovace související s POW. Ve srovnání s POW mohou snížit spotřebu síťových zdrojů a zlepšit rychlost zpracování transakcí zvolil tuto cestu. Třetí možností je optimalizace základního blockchain protokolu, jako je úprava velikosti bloku, doby generování bloku atd., což může do určité míry zlepšit propustnost sítě, jako je upgrade Bitcoin’s Segregated Witness (SegWit).
Řešení rozšíření mimo řetězec lze rozdělit na stavové kanály, plazmové a kumulativní. State Channels umožňují uživatelům provádět transakce mimo řetězec a komunikovat pouze s hlavním řetězcem, když je kanál otevřen a uzavřen. To značně snižuje počet transakcí v řetězci, a tím zvyšuje propustnost, jako je Raiden Network a Lightning State Channel expanzní produkty pro Ethereum a Bitcoin. Plazma je řešení postranního řetězce, které uživatelům umožňuje migrovat aktiva z hlavního řetězce do podřetězce a provádět transakce v podřetězci. Podřetězec pravidelně odesílá aktualizace svého stavu do hlavního řetězce, aby byla zajištěna bezpečnost, jako je například síť OMG. Souhrny zabalí více transakcí do jediného důkazu (zk-SNARKs nebo důkaz o podvodu Optimistic Rollup) a předají jej hlavnímu řetězci. Tímto způsobem potřebuje hlavní řetězec pouze ověřit důkaz bez zpracování každé transakce, čímž se zvyšuje propustnost. Typickými příklady jsou zkSync (založený na zkRollup) a Optimism (založený na Optimistic Rollup) Arbitrum je také produkt založený na OP.
2. Optimistické souhrny 和 zk-rollupy
2,1 zk-Rollups
zk-Rollups je řešení rozšíření vrstvy 2 založené na důkazu nulových znalostí. Komponenta Rollup Operator nejprve agreguje více transakcí mimo řetězec do dávky a poté použije důkazy s nulovými znalostmi (jako jsou zk-SNARK nebo zk-STARKs) k vytvoření stručného souboru důkazů. Tento důkaz může ověřit platnost celého šarže transakcí není třeba kontrolovat každou transakci jednu po druhé, poté se certifikát a data související s dávkou předají hlavnímu řetězci a hlavní řetězec ověří správnost certifikátu, aby byla transakce platná; po úspěšném ověření hlavního řetězce bude řetězec Aktualizovat stav na řetězci na základě údajů v proof. To znamená, že ačkoli je transakce prováděna mimo řetězec, stav on-chain je stále aktualizován, což zajišťuje konzistenci dat.
Poznámka: Zero-Knowledge Proof (ZKP) je kryptografický koncept, který umožňuje dokazovateli prokázat ověřovateli, že určité tvrzení je pravdivé, aniž by o něm prozradil jakékoli další informace. Stručně řečeno, důkaz s nulovými znalostmi umožňuje osobě prokázat, že vlastní určité informace, aniž by tyto informace odhalil.
2.2 Optimistické souhrny
Optimistic Rollups je řešení rozšíření druhé vrstvy založené na optimistickém ověřování, to znamená, že bloky odeslané ve výchozím nastavení jsou správné, pokud to někdo nezpochybní. Vyžaduje také, aby operátor souhrnu agregoval mnoho mimořetězových transakcí do dávky a poté vypočítal nový stav (jako je zůstatek, stav smlouvy atd.) generovaný dávkovou transakcí a vygeneroval aktualizaci stavu mimo řetězec a poté ji aktualizoval stav mimo řetězec a související data jsou odeslány do hlavního řetězce Tento stav je ve výchozím nastavení správný a nevyžaduje dodatečné ověření, po odeslání aktualizace stavu však bude existovat pevně stanovené období výzvy, během kterého může kdokoli vznést námitku předložený stav předložením důkazu o podvodu platnost aktualizace, celá transakce související s dotazovaným stavem bude zkontrolována provozem EVM, pokud se prokáže, že aktualizace stavu je chybná, bude zadavatel potrestán (odečtení zálohy). a stav v řetězci bude vrácen zpět do správného stavu Pokud během období výzvy nikdo neodporuje aktualizaci stavu nebo se ukáže, že výzva není správná, stav v řetězci se aktualizuje na základě odeslané aktualizace stavu.
2.3 Srovnání ZK a OP
ZK a OP mají každý své vlastní charakteristiky. Analyzoval jsem je z následujících 5 různých úhlů, abyste je mohli posoudit podle svých vlastních tendencí:
1. Způsob ověření transakce:
OP: Ověřte transakce prostřednictvím důkazů o podvodu. OP předpokládá, že transakce jsou ve výchozím nastavení platné, pokud někdo nepředloží důkaz, že transakce je neplatná. To vyžaduje nepřetržité monitorování ze strany uživatelů a uzlů mimo řetězec, aby bylo zajištěno, že operátor souhrnu nedělá zlo.
ZK: Ověřte transakce pomocí důkazů s nulovými znalostmi, jako jsou zk-SNARK nebo zk-STARK. ZK generuje stručný doklad pro zajištění platnosti transakcí v dávce bez nutnosti kontrolovat každou transakci jednotlivě.
2. Zabezpečení:
OP: Protože se ve výchozím nastavení předpokládá, že transakce jsou platné, mohou existovat určitá bezpečnostní rizika a uživatelé a uzly mimo řetězec musí transakce aktivně monitorovat, aby byla zajištěna bezpečnost.
ZK: Metoda ověření založená na důkazu s nulovými znalostmi poskytuje ZK vysokou bezpečnost, protože vyžaduje generování důkazu pro zajištění platnosti transakce.
3. Propustnost a výkon:
OP: Ve srovnání se ZK má OP obecně vyšší rychlosti zpracování transakcí mimo řetězec, ale ověření v řetězci může trvat déle, protože je třeba čekat na cyklus výzvy proti podvodům.
ZK: Ačkoli generování důkazů s nulovými znalostmi vyžaduje určité výpočetní zdroje, ověření v řetězci ZK je rychlejší, protože jakmile je důkaz vygenerován, hlavní řetězec jej může rychle ověřit.
4. Všestrannost
OP: OP je plně kompatibilní s EVM a mnoho DAPP lze přímo migrovat. Celková výpočetní náročnost řešení je nízká a je vhodnější pro obecné provádění inteligentních smluv a složité výpočty.
ZK: Přestože se technologie důkazu nulových znalostí vyvíjí, její použití v obecných chytrých smlouvách a komplexních výpočtech je v současnosti omezené.
5. Cena:
OP: Obvykle má nižší mimořetězcové transakční náklady.
ZK: Vytváření důkazů s nulovými znalostmi vyžaduje určité výpočetní zdroje, což může mít za následek vyšší mimořetězové transakční náklady.
Obecně platí, že Optimistic Rollups a zk-Rollups jsou vhodnější pro zpracování složitých scénářů inteligentních smluv a mají lepší kompatibilitu s Ethereem, zatímco zk-Rollups mají lepší bezpečnost a ochranu soukromí.
3. Rozhodnutí
Arbitrum je dvouvrstvé rozšiřující řešení založené na Optimistic Rollups, kombinuje výhody Optimistic Rollups a inovuje a optimalizuje arbitrážní proces. Při řešení výzev a arbitráží využívá technologii Binary Search, která snižuje náklady na složitost a náklady arbitráže. Proces.
Jak bylo uvedeno výše, v optimistickém ověřovacím systému, když někdo napadne předložený blok, je zahájen arbitrážní proces. Vyzyvatel musí upozornit na konkrétní chybu v bloku, jako jsou nesprávné výsledky provedení transakce, nesprávné aktualizace stavu atd.
Aby bylo možné efektivně najít místo chyby, rozdělí binární vyhledávání rozsah, kde se chyba může vyskytnout, na dvě poloviny. Tazatel si musí vybrat, ve které polovině se chyba objeví, a pokračovat v hledání směrem dolů. Pokud se například vyzyvatel domnívá, že k chybě dochází v první polovině bloku, pak musí poskytnout důkaz o aktualizaci stavu této části v každé iteraci, vyzyvatel a ověřovatel pokračují v dělení možného rozsahu; Vyzývatel musí v každé iteraci poukázat na to, ve které polovině se chyba vyskytuje, a poskytnout odpovídající důkaz a ověřovatel musí poskytnout odpovídající důkazy o vyvrácení prostřednictvím kontinuálních opakování binárního vyhledávání možný rozsah chyb, pokud je rozsah omezen na konkrétní transakci nebo aktualizaci stavu, musí vyzyvatel poskytnout podrobné důkazy, aby prokázal existenci chyby, a ověřovatel musí po sérii poskytnout odpovídající důkazy; iterací binárního vyhledávání a výměny důkazů, Pokud vyzyvatel může úspěšně prokázat, že v bloku je chyba, blok bude považován za neplatný, a pokud validátor může úspěšně vyvrátit důkaz vyzyvatele, bude blok považován za platný. V tomto procesu ztratí nesprávná strana svůj vklad, zatímco vítězná strana může získat odměnu.
Stručně řečeno, arbitráž binárního vyhledávání může snížit rozsah chyb. Tento proces se provádí mimo řetězec a pouze poslední sporná část musí být ověřena v řetězci, čímž se sníží náklady na zpracování transakcí v řetězci, ale také tento proces. prodlužuje dobu zpracování Arbitrum je tedy v případě arbitráže levnější než Optimistic, ale je také pomalejší.
4. Shrnutí
Mnoho konkurentů ve stejné dráze má vzor jednoho zaměřeného na technologie a druhého na ekologii.