ARB este pe cale să intre online, iar L2 (Rollup) a primit, de asemenea, mai multă atenție Recent, au existat din ce în ce mai multe dezbateri despre superioritatea soluțiilor OP și ZK. Unii oameni spun că OP este ortodox, în timp ce alții spun că ZK este Acest articol va discuta mai în profunzime despre două soluții populare de expansiune de nivel 2, precum și despre recentul Arbitrum. Acesta este un articol orientat spre tehnologie, mă voi concentra pe principiile și caracteristicile lor de lucru și le voi explica într-un limbaj ușor de înțeles pentru a ajuta toată lumea să înțeleagă și să evalueze mai bine aceste soluții de extindere.

1. Prezentare generală a planului de extindere

Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei blockchain, problemele de scalabilitate au devenit unul dintre principalele obstacole care împiedică aplicarea pe scară largă a blockchain. Pentru a îmbunătăți debitul rețelei și pentru a reduce taxele de tranzacție, extinderea capacității este o problemă care trebuie rezolvată. Soluțiile de expansiune sunt de obicei împărțite în două categorii: una este extinderea în afara lanțului (Layer 2), care realizează extinderea prin construirea unui nou strat de protocol deasupra blockchain-ului de bază, cealaltă este expansiunea în lanț (Layer 1); realizat prin optimizarea protocolului blockchain de bază în sine pentru a îmbunătăți debitul.

Soluțiile de extindere în lanț pot fi împărțite în sharding, alegerea unui algoritm de consens mai eficient și optimizarea protocolului. Sharding este împărțirea rețelei blockchain în mai multe sub-lanțuri independente, iar fiecare sub-lanț poate procesa tranzacții în paralel. În acest fel, debitul întregii rețele va crește liniar pe măsură ce crește numărul de sub-lanțuri, de asemenea, un pas cheie în foaia de parcurs Ethereum 2.0. Inovațiile în algoritmi de consens au fost rare în ultimii ani. POS, DPOS, DAG etc. sunt toate inovații în raport cu POW, pot reduce consumul de resurse de rețea și pot îmbunătăți viteza de procesare a tranzacțiilor ales această cale. A treia opțiune este optimizarea protocolului blockchain de bază, cum ar fi ajustarea dimensiunii blocului, a timpului de generare a blocurilor etc., care poate îmbunătăți într-o anumită măsură debitul rețelei, cum ar fi upgrade-ul Bitcoin’s Segregated Witness (SegWit).

Soluțiile de extindere în afara lanțului pot fi împărțite în canale de stat, Plasma și Rollups. Canalele de stat permit utilizatorilor să efectueze tranzacții în afara lanțului și să interacționeze cu lanțul principal numai atunci când canalul este deschis și închis produse de extindere pentru Ethereum și, respectiv, Bitcoin. Plasma este o soluție sidechain care permite utilizatorilor să migreze activele din lanțul principal în sublanț și să efectueze tranzacții pe sublanț. Rollup-urile împachetează mai multe tranzacții într-o singură dovadă (zk-SNARK-uri sau dovada de fraudă a Optimistic Rollup) și o trimit lanțului principal. În acest fel, lanțul principal trebuie doar să verifice dovada fără a procesa fiecare tranzacție, crescând astfel debitul. Exemple tipice sunt zkSync (bazat pe zkRollup) și Optimism (bazat pe Optimistic Rollup, de asemenea, Arbitrum este un produs bazat pe OP).

2. Rollup-uri optimiste 和 zk-Rollups

2.1 zk-Roll-uri

zk-Rollups este o soluție de expansiune de nivel 2 bazată pe dovezi de zero cunoștințe. În primul rând, componenta Rollup Operator agregează mai multe tranzacții în afara lanțului într-un lot și apoi utilizează dovezi fără cunoștințe (cum ar fi zk-SNARK sau zk-STARK) pentru a genera un fișier de probă concis. Această dovadă poate verifica validitatea întregului lot de tranzacții Nu este nevoie să verificați fiecare tranzacție una câte una, apoi certificatul și datele aferente lotului sunt transmise lanțului principal, iar lanțul principal verifică corectitudinea certificatului; după ce verificarea lanțului principal este trecută, lanțul Contractul va actualiza starea pe lanț pe baza datelor din dovadă. Aceasta înseamnă că, deși tranzacția este efectuată în afara lanțului, starea în lanț este încă actualizată, asigurând consistența datelor.

Notă: Zero-Knowledge Proof (ZKP) este un concept criptografic care permite unui probator să demonstreze unui verificator că o anumită afirmație este adevărată fără a dezvălui alte informații despre declarație. Pe scurt, o dovadă de cunoștințe zero permite unei persoane să demonstreze că deține anumite informații fără a dezvălui informațiile în sine.

2.2 Pachete optimiste

Optimistic Rollups este o soluție de expansiune de al doilea strat bazată pe verificare optimistă, adică blocurile trimise implicit sunt corecte, dacă nu o pune cineva la îndoială. De asemenea, necesită ca Operatorul de acumulare să agregă multe tranzacții în afara lanțului într-un lot, apoi să calculeze noul statut (cum ar fi soldul, starea contractului etc.) generat de tranzacția în lot și să genereze o actualizare a stării în afara lanțului; starea în afara lanțului și datele aferente sunt trimise la lanțul principal. Această stare este corectă în mod implicit și nu necesită verificare suplimentară, totuși, după trimiterea actualizării de stare, va exista o perioadă fixă ​​de provocare, în care oricine poate contesta starea depusă prin furnizarea de dovadă de fraudă. Valabilitatea actualizării, întreaga tranzacție aferentă statului contestat va fi verificată prin operațiunea EVM. , iar starea în lanț va fi revenită la starea corectă. Dacă nimeni nu contestă actualizarea stării în timpul perioadei de provocare sau se dovedește că provocarea este greșită, starea în lanț este actualizată pe baza actualizării de stare trimisă.

2.3 Comparație între ZK și OP

ZK și OP au fiecare caracteristicile lor. Le-am analizat din următoarele 5 unghiuri diferite pentru ca tu să judeci în funcție de propriile tendințe:

1. Metoda de verificare a tranzacției:

OP: Verificați tranzacțiile prin dovezi de fraudă. OP presupune că tranzacțiile sunt valide în mod implicit, cu excepția cazului în care cineva prezintă dovezi că o tranzacție este nevalidă. Acest lucru necesită o monitorizare continuă de către utilizatorii și nodurile din afara lanțului pentru a se asigura că Operatorul Rollup nu face rău.

ZK: Verificați tranzacțiile prin dovezi fără cunoștințe, cum ar fi zk-SNARK sau zk-STARK. ZK generează o dovadă concisă pentru a asigura validitatea tranzacțiilor dintr-un lot, fără a fi nevoie să verifice fiecare tranzacție individual.

2. Securitate:

OP: Deoarece tranzacțiile sunt considerate a fi valide în mod implicit, pot exista anumite riscuri de securitate, iar utilizatorii și nodurile din afara lanțului trebuie să monitorizeze în mod activ tranzacțiile pentru a asigura securitatea.

ZK: Metoda de verificare bazată pe dovada zero-knowledge oferă securitate ridicată pentru ZK deoarece necesită generarea unei dovezi pentru a asigura validitatea tranzacției.

3. Debit și performanță:

OP: În comparație cu ZK, OP are în general viteze mai rapide de procesare a tranzacțiilor în afara lanțului, dar verificarea în lanț poate dura mai mult din cauza necesității de a aștepta ciclul de provocare anti-fraudă.

ZK: Deși generarea de dovezi fără cunoștințe necesită anumite resurse de calcul, verificarea în lanț a ZK este mai rapidă, deoarece odată ce dovada este generată, lanțul principal o poate verifica rapid.

4.Versatilitate

OP: OP este pe deplin compatibil cu EVM și multe DAPP-uri pot fi migrate direct Complexitatea de calcul generală a soluției este redusă și este mai potrivită pentru execuția generală a contractelor inteligente și calcule complexe.

ZK: Deși tehnologia zero-knowledge proof se dezvoltă, aplicarea sa în contractele inteligente generale și calculele complexe este în prezent limitată.

5. Cost:

OP: De obicei are costuri de tranzacție în afara lanțului mai mici.

ZK: Generarea de dovezi fără cunoștințe necesită anumite resurse de calcul, ceea ce poate duce la costuri mai mari ale tranzacțiilor în afara lanțului.

În general, Optimistic Rollups și zk-Rollups au propriile avantaje și, respectiv, Optimistic Rollups este mai potrivit pentru a gestiona scenarii de contracte inteligente și are o mai bună compatibilitate cu Ethereum, în timp ce zk-Rollups are o mai bună protecție a confidențialității.

3. Decizie

Arbitrum este o soluție de expansiune în două straturi bazată pe Optimistic Rollups. Combină avantajele Optimistic Rollups și inovează și optimizează procesul de arbitrare. Folosește tehnologia Binary Search atunci când gestionează provocările și arbitrajul, ceea ce reduce costul complexității și costului arbitrajului. Proces.

După cum am menționat mai sus, în sistemul optimist de verificare, atunci când cineva contestă un bloc depus, se inițiază un proces de arbitraj. Provocatorul trebuie să sublinieze o eroare specifică în bloc, cum ar fi rezultatele incorecte ale execuției tranzacției, actualizări incorecte de stare etc.

Pentru a găsi locația erorii în mod eficient, căutarea binară împarte intervalul în care poate apărea eroarea în două jumătăți. De exemplu, dacă contestatorul consideră că eroarea are loc în prima jumătate a blocului, atunci trebuie să furnizeze o dovadă a actualizării de stare a acelei părți în fiecare iterație, contestatorul și verificatorul continuă să împartă intervalul posibil de; eroarea în două jumătăți. Provocatorul trebuie să sublinieze în fiecare iterație care jumătate din eroare apare și să ofere dovezile corespunzătoare, iar verificatorul trebuie să furnizeze dovezile de respingere corespunzătoare prin iterații de căutare binare continue; Gama posibilă de erori; În cele din urmă, atunci când domeniul de aplicare este restrâns la o anumită tranzacție sau o actualizare de stare, contestatorul trebuie să furnizeze dovezi detaliate pentru a dovedi existența erorii, iar verificatorul trebuie să furnizeze dovezi de respingere de iterații de căutare binare și schimb de dovezi, Dacă contestatorul poate dovedi cu succes că există o eroare în bloc, blocul va fi considerat invalid, iar dacă validatorul poate respinge cu succes dovezile contestatorului, blocarea va fi considerată validă. În acest proces, partea greșită își va pierde depozitul, în timp ce partea câștigătoare poate primi o recompensă.

În concluzie, arbitrajul de căutare binară poate reduce amploarea erorilor. Acest proces este executat în afara lanțului și numai ultima parte disputată trebuie verificată în lanț, reducând astfel costul de procesare a tranzacției în lanț, dar și acest proces. prelungește timpul de procesare Deci Arbitrum este mai ieftin decât Optimistic în cazul arbitrajului, dar este și mai lent.

4. Rezumat

Mulți concurenți din aceeași pistă au un model care se concentrează pe tehnologie, iar celălalt pe ecologie, OP și ZK sunt oarecum ca Aptos și SUI, care în final, depinde de voturile utilizatorilor.