introduzione
Che cos'è il rollup ottimistico?
L'ottimismo è "Optimistic Rollup", che è fondamentalmente un modo elegante per descrivere una blockchain che si appoggia alla sicurezza di un'altra blockchain "genitrice". Nello specifico, gli Optimistic Rollup sfruttano il meccanismo di consenso della catena madre (come PoW o PoS) invece di fornirne uno proprio. Nel caso di Optimism, questa blockchain madre è Ethereum.
Come funzionano i rollup ottimistici?
Esecuzione e aggregazione delle transazioni
Gli utenti inviano le transazioni ai validatori, noti anche come aggregatori, che elaborano le transazioni sul rollup ottimistico. A differenza delle transazioni on-chain, che possono essere proibitive a causa delle elevate tariffe del gas, i rollup ottimistici sono in grado di elaborare più transazioni contemporaneamente. I validatori poi comprimono i dati generati da queste transazioni in un unico batch, che viene poi pubblicato sulla rete principale di Ethereum.
Impegni dello Stato e prova delle frodi
Ogni transizione di stato sulla catena di rollup ottimistica produce un nuovo stato, al quale l'operatore si impegna calcolando una nuova radice di stato. Questa radice dello stato viene sottoposta ad hashing e archiviata nel contratto di rollup. Inoltre, l'operatore impegna una radice Merkle per il batch di transazioni stesso, che consente a chiunque di dimostrare l'inclusione di una transazione nel batch presentando una prova Merkle.
Tuttavia, i rollup ottimistici non pubblicano prove crittografiche di validità per le transazioni fuori catena. Presumono invece che le transazioni off-chain siano valide e si affidano a uno schema di prova delle frodi per rilevare i casi in cui le transazioni non vengono calcolate correttamente. Dopo che un batch di rollup è stato inviato su Ethereum, c'è una finestra temporale chiamata periodo impegnativo durante il quale chiunque può contestare i risultati di una transazione di rollup calcolando una prova di frode.
Se la prova antifrode ha esito positivo, il protocollo di rollup riesegue la/le transazione/i e aggiorna di conseguenza lo stato del rollup. L'altro effetto di una prova antifrode riuscita è che il sequenziatore responsabile dell'inclusione della transazione eseguita in modo errato in un blocco riceve una penalità.
Interoperabilità L1/L2
I rollup ottimistici sono progettati per l'interoperabilità con la rete principale di Ethereum e consentono agli utenti di passare messaggi e dati arbitrari tra L1 e L2. Sono anche compatibili con Ethereum Virtual Machine (EVM), quindi puoi trasferire le dapp esistenti su rollup ottimistici o creare nuove dapp utilizzando gli strumenti di sviluppo di Ethereum.
Movimento delle risorse
Gli utenti depositano ETH, token ERC-20 e altri asset accettati nel contratto bridge del rollup su L1 per utilizzare un rollup ottimistico. Il contratto ponte trasmette quindi la transazione a L2, dove una quantità equivalente di asset viene coniata e inviata all’indirizzo scelto dall’utente nel rollup ottimistico. Ritirarsi da un rollup ottimistico su Ethereum è più difficile a causa dello schema di prova delle frodi. Se un utente avvia una transazione L2 > L1 per prelevare fondi depositati in garanzia su L1, deve attendere fino allo scadere del periodo di sfida, che dura circa sette giorni.
Dimostrazione interattiva multi-round
I rollup ottimistici stanno passando al proving interattivo multi-round, raggiungendo lo stesso obiettivo di rilevare le operazioni di rollup non valide in modo più efficiente. Il proving interattivo multi-round prevede un protocollo avanti e indietro tra l'assertore e lo sfidante supervisionato da un contratto di verifica L1, che alla fine decide la parte bugiarda. Dopo che un nodo L2 contesta un'asserzione, l'assertore è tenuto a dividere l'asserzione contestata in due metà uguali. Ogni singola affermazione in questo caso conterrà tanti passaggi di calcolo quanti sono gli altri.
Lo sfidante sceglierà quindi quale affermazione vuole contestare. Il processo di divisione, chiamato protocollo di bisezione, continua finché entrambe le parti non contestano un'affermazione su un singolo passaggio di esecuzione. A questo punto il contratto L1 risolverà la controversia valutando l’istruzione (e il suo esito) per catturare il fraudolento.
Pro e contro dell'utilizzo dell'ottimismo
Pro Contro Commissioni ridotte Funzionalità Smart Contract limitata Scalabilità Tempi di prelievo più lunghi Compatibilità con Ethereum Rischi per la sicurezza Definitività trustless Sicurezza migliorata
Professionisti
Commissioni ridotte
Uno dei principali vantaggi derivanti dall'utilizzo dei rollup ottimistici è la riduzione delle commissioni associate alle transazioni Ethereum. Gli operatori ottimisti di rollup raggruppano più transazioni off-chain in grandi batch prima di inviarle a Ethereum. Distribuendo i costi fissi su più transazioni in ciascun batch, le tariffe per gli utenti finali vengono ridotte.
Scalabilità
Un altro vantaggio dei rollup ottimistici è la migliore scalabilità. Poiché il calcolo e l'archiviazione dello stato vengono spostati fuori catena, la rete Ethereum può elaborare più transazioni al secondo. Questo è importante poiché Ethereum continua a crescere e ad attrarre più utenti.
Compatibilità con Ethereum
I rollup ottimistici sono progettati per funzionare su Ethereum, rendendoli compatibili con l'ecosistema Ethereum. Ciò significa che gli sviluppatori possono migrare i contratti intelligenti esistenti su Ethereum verso catene di rollup ottimistiche senza modificare ampiamente le basi di codice. Inoltre, gli sviluppatori e i team di progetto che utilizzano rollup ottimistici possono trarre vantaggio dall’infrastruttura di Ethereum, come linguaggi di programmazione, librerie di codici, strumenti di test, software client, infrastruttura di distribuzione e altro ancora.
Finalità senza fiducia
I rollup ottimistici forniscono una finalità senza fiducia, che garantisce che una transazione, purché valida, verrà eventualmente confermata. Le prove di frode sono importanti perché facilitano la finalità senza fiducia nei rollup ottimistici. La definitività senza fiducia è una qualità dei rollup ottimistici che garantisce che una transazione, purché valida, verrà eventualmente confermata.
Sicurezza migliorata
I rollup ottimistici si basano sul protocollo principale di Ethereum per la disponibilità dei dati, la resistenza alla censura e la risoluzione. Ciò rende i rollup ottimistici più sicuri rispetto ai protocolli di scalabilità off-chain puri come le sidechain che non si affidano a Ethereum per la sicurezza.
Contro
Funzionalità Smart Contract limitata
Uno dei principali svantaggi dei rollup ottimistici è la loro funzionalità limitata del contratto intelligente. Sebbene i rollup ottimistici siano compatibili con l’ecosistema Ethereum, non possono supportare tutte le caratteristiche e le funzioni della blockchain di Ethereum. Questo perché i rollup ottimistici eseguono transazioni al di fuori di Ethereum ma pubblicano i dati delle transazioni su Mainnet come calldata.
Tempi di prelievo più lunghi
Ritirarsi da un rollup ottimistico su Ethereum è più difficile a causa dello schema di prova delle frodi. Se un utente avvia una transazione L2 > L1 per prelevare fondi depositati in garanzia su L1, deve attendere fino allo scadere del periodo di sfida, circa sette giorni. Ciò rende il processo di prelievo più lungo e macchinoso rispetto alle tradizionali transazioni Ethereum.
Rischi per la sicurezza
I rollup ottimistici si basano sul presupposto che le transazioni off-chain siano valide e non pubblichino prove di validità per i batch di transazioni pubblicati on-chain. Questo separa i rollup ottimistici dai rollup a conoscenza zero che pubblicano prove crittografiche di validità per le transazioni fuori catena. I rollup ottimistici si basano su uno schema di prova delle frodi per rilevare i casi in cui le transazioni vengono calcolate in modo errato. Sebbene questo schema funzioni in teoria, esiste sempre il rischio che attori malintenzionati sfruttino le vulnerabilità del sistema.
Conclusione
I rollup ottimistici offrono molti vantaggi per le transazioni Ethereum, tra cui commissioni ridotte, migliore scalabilità, compatibilità con Ethereum, definitività trustless e maggiore sicurezza. Tuttavia, ci sono degli svantaggi, come funzionalità limitate del contratto intelligente, tempi di prelievo più lunghi e rischi per la sicurezza. I rollup ottimistici sono una soluzione promettente per scalare Ethereum, ma non sono esenti da sfide come qualsiasi tecnologia. Poiché Ethereum continua a crescere e ad attrarre più utenti, sarà interessante vedere come i rollup ottimistici si evolvono e si adattano per soddisfare le esigenze della comunità.
