ARB sắp lên mạng và L2 (Rollup) cũng nhận được nhiều sự chú ý hơn Gần đây ngày càng có nhiều tranh luận về tính ưu việt của giải pháp OP và ZK. Một số người cho rằng OP là chính thống, trong khi những người khác lại cho rằng ZK là chính thống. an toàn hơn Bài viết này sẽ đi sâu hơn về hai giải pháp mở rộng lớp 2 phổ biến cũng như sự chú ý gần đây của Arbitrum. Đây là bài viết thiên về công nghệ, tôi sẽ tập trung vào nguyên tắc và đặc điểm làm việc của chúng, đồng thời giải thích chúng bằng ngôn ngữ dễ hiểu để giúp mọi người hiểu và đánh giá tốt hơn về các giải pháp mở rộng này.

1. Tổng quan về kế hoạch mở rộng

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ blockchain, các vấn đề về khả năng mở rộng đã trở thành một trong những trở ngại chính cản trở việc ứng dụng rộng rãi của blockchain. Để cải thiện thông lượng của mạng và giảm phí giao dịch, việc mở rộng công suất là vấn đề cần phải giải quyết. Các giải pháp mở rộng thường được chia thành hai loại: một là mở rộng ngoài chuỗi (Lớp 2), đạt được sự mở rộng bằng cách xây dựng lớp giao thức mới trên blockchain cơ bản; loại còn lại là mở rộng trên chuỗi (Lớp 1), tức là mở rộng trên chuỗi. đạt được thông qua Tối ưu hóa chính giao thức blockchain cơ bản để cải thiện thông lượng.

Các giải pháp mở rộng trên chuỗi có thể được chia thành sharding, chọn thuật toán đồng thuận hiệu quả hơn và tối ưu hóa giao thức. Sharding là chia mạng blockchain thành nhiều chuỗi con độc lập và mỗi chuỗi con có thể xử lý các giao dịch song song. Bằng cách này, thông lượng của toàn bộ mạng sẽ tăng tuyến tính khi số lượng chuỗi con tăng lên. Sharding cũng là một bước quan trọng trong lộ trình Ethereum 2.0. Chỉ sau khi sharding TPS và Gas mới có thể thực sự được tối ưu hóa. Những đổi mới trong thuật toán đồng thuận rất hiếm trong những năm gần đây. POS, DPOS, DAG, v.v. được đề xuất trước đây đều là những đổi mới so với POW, chúng có thể giảm mức tiêu thụ tài nguyên mạng và cải thiện tốc độ xử lý giao dịch. Tương tự, Ethereum cũng vậy. đã chọn con đường này. Tùy chọn thứ ba là tối ưu hóa giao thức blockchain cơ bản, chẳng hạn như điều chỉnh kích thước khối, thời gian tạo khối, v.v., có thể cải thiện thông lượng của mạng ở một mức độ nhất định, chẳng hạn như nâng cấp Segregated Witness (SegWit) của Bitcoin.

Các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi có thể được chia thành các kênh trạng thái, Plasma và Rollups. Kênh trạng thái cho phép người dùng thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi và chỉ tương tác với chuỗi chính khi kênh được mở và đóng. Điều này làm giảm đáng kể số lượng giao dịch trên chuỗi và do đó tăng thông lượng, chẳng hạn như kênh Raiden Network và Lightning Network. các sản phẩm mở rộng tương ứng cho Ethereum và Bitcoin. Plasma là một giải pháp sidechain cho phép người dùng di chuyển tài sản từ chuỗi chính sang chuỗi con và thực hiện các giao dịch trên chuỗi con định kỳ gửi các cập nhật trạng thái của nó lên chuỗi chính để đảm bảo an ninh, chẳng hạn như Mạng OMG. Rollups gói nhiều giao dịch thành một bằng chứng duy nhất (zk-SNARK hoặc bằng chứng gian lận của Optimistic Rollup) và gửi nó đến chuỗi chính. Bằng cách này, chuỗi chính chỉ cần xác minh bằng chứng mà không cần xử lý mọi giao dịch, do đó tăng thông lượng. Ví dụ điển hình là zkSync (dựa trên zkRollup) và Optimism (dựa trên Optimistic Rollup) cũng là một sản phẩm dựa trên OP.

2. Bản tổng hợp lạc quan hoặc zk-Rollups

2.1 zk-Cuộn lên

zk-Rollups là giải pháp mở rộng lớp 2 dựa trên bằng chứng không có kiến ​​thức. Đầu tiên, thành phần Toán tử tổng hợp tổng hợp nhiều giao dịch ngoài chuỗi thành một đợt, sau đó sử dụng bằng chứng không có kiến ​​thức (chẳng hạn như zk-SNARK hoặc zk-STARK) để tạo tệp bằng chứng ngắn gọn. Bằng chứng này có thể xác minh tính hợp lệ của toàn bộ. lô giao dịch không cần phải kiểm tra từng giao dịch một; sau đó chứng chỉ và dữ liệu liên quan đến lô đó được gửi đến chuỗi chính và chuỗi chính xác minh tính chính xác của chứng chỉ để đảm bảo rằng giao dịch đó hợp lệ; sau khi quá trình xác minh chuỗi chính được thông qua, chuỗi Hợp đồng sẽ cập nhật trạng thái trên chuỗi dựa trên dữ liệu trong bằng chứng. Điều này có nghĩa là mặc dù giao dịch được thực hiện ngoài chuỗi nhưng trạng thái trên chuỗi vẫn được cập nhật, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.

Lưu ý: Bằng chứng không kiến ​​thức (ZKP) là một khái niệm mật mã cho phép người chứng minh chứng minh cho người xác minh rằng một tuyên bố nhất định là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào khác về tuyên bố đó. Nói tóm lại, bằng chứng không có kiến ​​thức cho phép một người chứng minh rằng họ sở hữu một số thông tin nhất định mà không tiết lộ thông tin đó.

2.2 Bản tổng hợp lạc quan

Optimistic Rollups là giải pháp mở rộng lớp thứ hai dựa trên xác minh lạc quan, nghĩa là các khối được gửi theo mặc định là chính xác trừ khi có ai đó đặt câu hỏi về nó. Nó cũng yêu cầu Toán tử tổng hợp tổng hợp nhiều giao dịch ngoài chuỗi thành một lô, sau đó tính toán trạng thái mới (chẳng hạn như số dư, trạng thái hợp đồng, v.v.) do giao dịch theo lô tạo ra và tạo cập nhật trạng thái ngoài chuỗi rồi cập nhật; trạng thái ngoài chuỗi và Dữ liệu liên quan được gửi đến chuỗi chính theo mặc định. Trạng thái này là chính xác và không yêu cầu xác minh bổ sung, tuy nhiên, sau khi cập nhật trạng thái được gửi, sẽ có một khoảng thời gian thử thách cố định, trong thời gian đó bất kỳ ai cũng có thể thách thức. trạng thái đã gửi bằng cách cung cấp bằng chứng gian lận. Tính hợp lệ của bản cập nhật, toàn bộ giao dịch liên quan đến trạng thái bị nghi vấn sẽ được kiểm tra bởi hoạt động EVM. Nếu bản cập nhật trạng thái được chứng minh là sai, người gửi sẽ bị trừng phạt (khấu trừ tiền đặt cọc). và trạng thái trên chuỗi sẽ được khôi phục về trạng thái chính xác; Nếu không có ai thách thức cập nhật trạng thái trong thời gian thử thách hoặc thử thách được chứng minh là sai thì trạng thái trên chuỗi sẽ được cập nhật dựa trên cập nhật trạng thái đã gửi.

2.3 So sánh giữa ZK và OP

ZK và OP đều có những đặc điểm riêng. Tôi đã phân tích chúng từ 5 góc độ khác nhau sau đây để bạn đánh giá theo xu hướng của riêng mình:

1. Phương thức xác minh giao dịch:

OP: Xác minh giao dịch thông qua bằng chứng gian lận. OP giả định các giao dịch là hợp lệ theo mặc định trừ khi ai đó gửi bằng chứng cho thấy giao dịch không hợp lệ. Điều này đòi hỏi sự giám sát liên tục của người dùng và nút ngoài chuỗi để đảm bảo rằng Người vận hành tổng hợp không làm điều xấu.

ZK: Xác minh các giao dịch thông qua bằng chứng không có kiến ​​thức như zk-SNARK hoặc zk-STARK. ZK tạo ra bằng chứng ngắn gọn để đảm bảo tính hợp lệ của các giao dịch theo lô mà không cần phải kiểm tra từng giao dịch riêng lẻ.

2. Bảo mật:

OP: Vì các giao dịch được coi là hợp lệ theo mặc định nên có thể có một số rủi ro bảo mật nhất định và người dùng và nút ngoài chuỗi cần tích cực giám sát các giao dịch để đảm bảo an ninh.

ZK: Phương thức xác minh dựa trên bằng chứng không có kiến ​​thức cung cấp tính bảo mật cao cho ZK vì nó yêu cầu tạo bằng chứng để đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch.

3. Thông lượng và hiệu suất:

OP: So với ZK, OP thường có tốc độ xử lý giao dịch ngoài chuỗi nhanh hơn, nhưng việc xác minh trên chuỗi có thể mất nhiều thời gian hơn do phải chờ chu kỳ thử thách bằng chứng gian lận.

ZK: Mặc dù việc tạo bằng chứng không có kiến ​​thức yêu cầu một số tài nguyên máy tính nhất định, nhưng việc xác minh trên chuỗi của ZK sẽ nhanh hơn vì sau khi bằng chứng được tạo, chuỗi chính có thể nhanh chóng xác minh nó.

4. Tính linh hoạt

OP: OP hoàn toàn tương thích với EVM và nhiều DAPP có thể được di chuyển trực tiếp. Độ phức tạp tính toán tổng thể của giải pháp này thấp và phù hợp hơn cho việc thực hiện hợp đồng thông minh nói chung và các phép tính phức tạp.

ZK: Mặc dù công nghệ chứng minh không có kiến ​​thức đang phát triển nhưng ứng dụng của nó trong các hợp đồng thông minh nói chung và các phép tính phức tạp hiện còn hạn chế.

5. Chi phí:

OP: Thường có chi phí giao dịch ngoài chuỗi thấp hơn.

ZK: Việc tạo ra bằng chứng không có kiến ​​thức đòi hỏi một số tài nguyên máy tính nhất định, điều này có thể dẫn đến chi phí giao dịch ngoài chuỗi cao hơn.

Nhìn chung, Optimistic Rollups và zk-Rollups tương ứng có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

3. Quyết định

Arbitrum là một giải pháp mở rộng hai lớp dựa trên Optimistic Rollups. Nó kết hợp các ưu điểm của Optimistic Rollups và đổi mới cũng như tối ưu hóa quy trình phân xử. Nó sử dụng công nghệ Tìm kiếm nhị phân khi xử lý các thách thức và phân xử, giúp giảm chi phí về Độ phức tạp và Chi phí của Trọng tài. Quá trình.

Như đã đề cập ở trên, trong hệ thống xác minh lạc quan, khi ai đó thách thức một khối được gửi, quy trình phân xử sẽ được bắt đầu. Người thách đấu cần chỉ ra một lỗi cụ thể trong khối, chẳng hạn như kết quả thực hiện giao dịch không chính xác, cập nhật trạng thái không chính xác, v.v.

Để tìm ra vị trí lỗi một cách hiệu quả, tìm kiếm nhị phân chia phạm vi có thể xảy ra lỗi thành hai nửa, người hỏi cần chọn nửa lỗi xuất hiện và tiếp tục tìm kiếm xuống dưới. Ví dụ: nếu người thách thức tin rằng lỗi xảy ra ở nửa đầu của khối thì họ cần cung cấp bằng chứng về việc cập nhật trạng thái của phần đó trong mỗi lần lặp, người thách thức và người xác minh tiếp tục phân chia phạm vi có thể có của phần đó; lỗi thành hai nửa, trong mỗi lần lặp lại, người thách thức cần chỉ ra nửa lỗi xảy ra và đưa ra bằng chứng tương ứng, người xác minh cần cung cấp bằng chứng bác bỏ tương ứng thông qua các lần lặp tìm kiếm nhị phân liên tục, người thách thức và người xác minh dần dần thu hẹp phạm vi. phạm vi lỗi có thể xảy ra; Cuối cùng, khi phạm vi được thu hẹp lại ở một giao dịch hoặc cập nhật trạng thái cụ thể, người thách thức cần cung cấp bằng chứng chi tiết để chứng minh sự tồn tại của lỗi và người xác minh cần cung cấp bằng chứng bác bỏ tương ứng sau một loạt; của các lần lặp tìm kiếm nhị phân và trao đổi bằng chứng, Nếu người thách thức có thể chứng minh thành công rằng có lỗi trong khối, khối sẽ được coi là không hợp lệ và nếu người xác nhận có thể bác bỏ thành công bằng chứng của người thách thức, khối sẽ được coi là hợp lệ. Trong quá trình đó, bên sai sẽ mất số tiền đặt cọc, còn bên thắng cuộc có thể nhận được phần thưởng.

Tóm lại, phân xử tìm kiếm nhị phân có thể giảm phạm vi lỗi. Quá trình này được thực hiện ngoài chuỗi và chỉ phần tranh chấp cuối cùng cần được xác minh trên chuỗi, do đó giảm chi phí xử lý giao dịch trên chuỗi, nhưng quy trình này cũng vậy. kéo dài thời gian xử lý nên Arbitrum rẻ hơn Optimistic trong trường hợp trọng tài nhưng cũng chậm hơn.

4. Tóm tắt

Nhiều đối thủ cạnh tranh trong cùng một đường đua có mô hình một người tập trung vào công nghệ và người kia tập trung vào hệ sinh thái, hơi giống Aptos và SUI Cái nào chiến thắng cuối cùng phụ thuộc vào phiếu bầu của người dùng.